ITTO20011002A1 - Metodo di controllo di una trasmissione automatizzata di un veicolo amotore. - Google Patents

Description

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo di una trasmissione automatizzata di un veicolo a motore.

Sono note trasmissioni automatizzate per veicoli in cui una unità elettronica di controllo genera segnali per il comando di una pluralità di attuatori (ad esempio di tipo idraulico) accoppiati ad un cambio marce e ad una frizione ed utilizzati per operare la selezione e l'innesto/disìnnesto delle marce e per realizzare l'apertura/chiusura della frizione.

Secondo una modalità di funzionamento automatica, l'unità di controllo riceve in ingresso una pluralità di segnali di informazione (velocità del veicolo, posizione del pedale acceleratore, numero dei giri motore, coppia fornita dal motore, ecc.) che vengono elaborati per riconoscere le situazioni più opportune per effettuare un cambio marcia, in particolare un incremento (UP-SHIFT) della marcia innestata o un decremento (DOWNSHIFT) della marcia innestata.

Le unità di controllo possono anche operare secondo una modalità di funzionamento di tipo manuale in cui un operatore agisce su un elemento di controllo (ad esempio del tipo a leva) per comandare la selezione e l'inserimento delle marce, in particolare per svolgere un incremento unitario del rapporto di trasmissione innestato o un decremento unitario del rapporto di trasmissione innestato.

Sono inoltre note trasmissioni automatizzate che realizzano entrambe le modalità di funzionamento (automatico/manuale) sopra dette; tali modalità di funzionamento sono mutuamente esclusive e la selezione della modalità di funzionamento desiderata viene realizzata in seguito ad un comando dell'operatore.

Ad esempio, alcune trasmissioni automatizzate sono provviste di una leva di comando che è disponibile in una prima posizione stabile per l'attivazione della modalità di funzionamento automatica ed in una seconda posizione stabile che comanda l'inserimento della modalità di funzionamento manuale; l'operatore può inoltre spostare secondo versi opposti la leva disposta nella seconda posizione per operare incrementi/decrementi unitari della marcia innestata.

Altre trasmissioni automatizzate operanti con comando a leva prevedono la disposizione della leva in un'unica posizione per l'inserimento della modalità di funzionamento manuale; anche in questo caso, l'operatore può spostare secondo versi opposti la leva disposta nella posizione stabile per operare incrementi/decrementi unitari della marcia innestata. La sezione della modalità di funzionamento automatica viene realizzata azionando un interruttore dedicato, in particolare un interruttore a pulsante.

In particolari condizioni le strategie di scelta del rapporto di trasmissione innestato in modalità automatica possono non coincidere con la scelta che opererebbe il conducente. In tale condizioni, l'operatore ha pertanto interesse nel modificare la marcia che è stata scelta ed innestata in modo del tutto automatico .

Nei sistemi noti, nelle condizioni sopra illustrate, il conducente può modificare la marcia in uso solamente uscendo dalla modalità di funzionamento automatica. Tale operazione può però essere disagevole per l'operatore.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare una trasmissione automatizzata atta gestire in modo ottimale le due modalità di funzionamento sopra illustrate .

In particolare, scopo della presente invenzione è quello di realizzare un sistema che consenta la generazione di comandi di tipo manuale senza la necessità di disattivare la modalità di funzionamento di tipo automatico.

Il precedente scopo è raggiunto dalla presente invenzione in quanto essa è relativa ad un metodo di controllo di una trasmissione automatizzata in cui un primo sistema di controllo di tipo automatico riceve in ingresso segnali di informazione e li elabora per generare segnali di pilotaggio della trasmissione ed impostare in modo automatico un rapporto di trasmissione ottimale; detta trasmissione automatizzata comprendendo inoltre un secondo sistema dì controllo di tipo manuale il quale riceve in ingresso segnali di comando generati da un operatore per generare segnali di pilotaggio della trasmissione ed impostare in modo manuale un rapporto di trasmissione, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: attivare il primo sistema di controllo impostando automaticamente un rapporto di trasmissione; rilevare la presenza di un comando manuale impartito da un operatore per modificare il rapporto di trasmissione in uso; eseguire il comando manuale impartito dall'operatore modificando il rapporto di trasmissione impostato in modo automatico; silenziare il primo sistema di controllo per un intervallo di tempo determinato Tsleep in modo tale che il rapporto di trasmissione impostato in seguito a comando manuale non sia modificato in seguito a richiesta automatica di cambio marcia proveniente dal detto primo sistema di controllo; e ri attribuire il controllo della detta trasmissione automatizzata ai detto primo sistema di controllo .

L'invenzione sarà ora illustrata con particolare riferimento ai disegni allegati che ne rappresentano una preferita forma di realizzazione in cui:

<■ >la figura 1 illustra, in modo schematico, una trasmissione automatizzata di un veicolo a motore operante secondo il metodo della presente invenzione; e

<■ >la figura 2 illustra, mediante diagramma a blocchi, le operazioni del metodo della presente invenzione.

Nella figura 1 è indicato con 1, nel suo insieme, una trasmissione automatizzata (anche nota con il termine "robotizzata") di un veicolo a motore (il veicolo a motore, di tipo qualsiasi, non è illustrato per semplicità descrittiva).

Il motore 2, in particolare un motore a scoppio, presenta un albero di uscita 4 collegato, mediante l'interposizione di una frizione 5, con l'albero di ingresso 6 di un cambio marce 7 presentante un albero di uscita 8 comunicante, attraverso una trasmissione (non illustrata) con le ruote del veicolo (non illustrate).

La frizione 5 è accoppiata con un primo gruppo attuatore 10 (di tipo noto), in particolare un gruppo attuatore azionato idraulicamente mediante olio in pressione, per svolgere l'apertura e la chiusura della frizione 5. Il primo gruppo attuatore 10 comprende una unità di potenza IOa la quale riceve segnali di pilotaggio OPEN/CLOSE per la apertura o chiusura della frizione .

Il cambio marce 7 è accoppiato con un secondo gruppo attuatore 12 (di tipo noto), in particolare un gruppo attuatore azionato idraulicamente mediante olio in pressione, per svolgere le operazioni di selezione delle marce e di innesto/disinnesto delle marce selezionate .

Il secondo gruppo attuatore 12 comprende una unità di potenza 12a la quale riceve segnali di pilotaggio SEL per la selezione del rango delle marce e segnali di commando ENG/DIS per l'innesto/il disinnesto della marcia selezionata.

La trasmissione automatizzata 1 comprende una unità elettronica di controllo 15 la quale riceve una pluralità di segnali di informazione e di comando in ingresso e genera in uscita i sopra detti segnali di pilotaggio OPEN/CLOSE per la apertura o chiusura della frizione 5 e SEL, ENG/DIS per la selezione e l'innesto/il disinnesto delle marce nel cambio marce 7.

In particolare, la unità elettronica di controllo riceve in ingresso una pluralità di segnali di informazione misurati da sensori 16 e legati al funzionamento del motore 2 (velocità di rotazione dei motore, quantità di carburante iniettata nel motore, coppia erogata, ecc), al funzionamento del cambio marce 7 e alla marcia del veicolo (velocità del veicolo, posizione acceleratore, ecc..).

L'unità elettronica 15 riceve inoltre segnali di comando prodotti da un dispositivo selettore 17 azionabile manualmente da un operatore (non illustrato).

Nell'esempio non limitativo di realizzazione illustrato, il dispositivo selettore 17 comprende un elemento a leva 20 disponibile in una posizione stabile per attivare una modalità di funzionamento manuale della trasmissione 1. L'elemento a leva 20 può inoltre essere manualmente spostato dalla posizione stabile verso due posizioni instabili opposte (indicate con UP e DOWN nella figura 1) per comandare un incremento unitario (UP-SHIFT) della marcia innestata ed un decremento unitario (DOWN-SHIFT) della marcia innestata.

E inoltre previsto un pulsante P azionabile per la selezione della modalità di funzionamento automatica.

E' comunque chiaro come il dispositivo selettore 17 possa presentare struttura diversa da quella illustrata, e possa ad esempio prevedere un elemento a leva 20 disponibile in una prima posizione instabile (non illustrata) per attivare una modalità di funzionamento automatica della trasmissione 1 ed in una seconda posizione stabile (non illustrata).

In tale caso, l'elemento a leva 20 può inoltre essere manualmente spostato dalla seconda posizione stabile verso due posizioni instabili opposte per comandare un incremento unitario (UP-SHIFT) della marcia innestata ed un decremento unitario (DOWN-SHIFT) della marcia innestata.

Il dispositivo selettore 17 può inoltre presentare una struttura formata da comandi al volante (leve o pulsanti) per comandare un incremento unitario (UP-SHIFT) della marcia innestata ed un decremento unitario (DOWN-SHIFT) della marcia innestata. In tale caso il dispositivo selettore è provvisto di un pulsante azionabile per la selezione della modalità di funzionamento automatica.

L'unità elettronica 15 comprende un primo sistema di controllo 22 di tipo automatico il quale riceve in ingresso i segnali di informazione ed i segnali di comando e li elabora in modo noto per generare segnali di pilotaggio OPEN/CLOSE, SEL, ENG/DIS ed impostare un rapporto di trasmissione ottimale. Come è noto durante la modalità di funzionamento di tipo automatico, il sistema di controllo 22 riconosce le condizioni esterne (velocità vettura, giri motore, posizione pedale acceleratore, coppia motore, ecc.) più opportune per comandare un incremento o un decremento unitario della marcia innestata. Il comando del cambio marcia viene quindi totalmente demandato al sistema 22 di controllo della trasmissione. L'utilizzo dei comandi dedicati alle richieste di cambio marcia viene limitato soltanto alle richieste di retromarcia e folle.

L'unità elettronica 15 comprende inoltre un secondo sistema di controllo 24 di tipo manuale il quale riceve in ingresso i segnali di comando e li elabora in modo noto per generare segnali di pilotaggio OPEN/CLOSE, SEL, ENG/DIS ed impostare un rapporto di trasmissione secondo quanto impostato dall'operatore mediante l'azionamento del dispositivo selettore 17. Il cambio marcia viene così svolto a seguito di una volontaria richiesta dell'operatore mediante la sua azione sull'elemento a leva 20.

Nella figura 2 sono illustrate le operazioni del metodo della presente invenzione per il controllo della trasmissione automatizzata 1.

Inizialmente si perviene ad un blocco 100 che comanda l'attivazione della modalità di funzionamento automatica; in questo modo, il primo sistema di controllo 22 genera i segnali di pilotaggio per la frizione 5 ed il cambio marce 7.

Il blocco 100 è seguito da un blocco 110 che verifica la presenza di un comando impartito dall 'utilizzatore volto a modificare il rapporto di trasmissione attualmente impostato secondo la modalità di funzionamento automatica in uso.

Nell'esempio di realizzazione illustrato il blocco 110 verifica la presenza di un comando di cambio marcia impartito mediante azione sull'elemento a leva 20, cioè verifica la presenza di un comando atto a realizzare un aumento unitario della marcia in uso o un decremento unitario della marcia in uso.

In assenza di comando impartito dall'utilizzatore, il blocco 110 è seguito dal blocco 100, altrimenti in presenza di un comando impartito dall'utilizzatore e rilevato dal blocco 110 quest'ultimo è seguito da un blocco 120.

Il blocco 120 verifica se la richiesta (manuale) di cambio marcia dell'operatore è stata preceduta di un tempo prefissato (estremamente ridotto) e/o è contemporanea ad una richiesta di cambio marcia generata in modo automatico dal primo sistema di controllo 22.

In caso negativo, cioè qualora la richiesta manuale di cambio marcia non sia preceduta o non sia contemporanea ad alcuna richiesta di cambio marcia generata in modo automatico dal primo sistema di controllo 22, il blocco 120 è seguito da un blocco 130 che esegue il comando impartito manualmente e cioè genera segnali di pilotaggio atti a modificare il rapporto di trasmissione realizzando un incremento unitario di marcia (UP-SHIFT) o un decremento unitario di marcia (DOWN-SHIFT) come richiesto dall'operatore.

Il blocco 130 è seguito da un blocco 140 che svolge una funzione di "sileziazione" disattivando il primo sistema di controllo 22 per un intervallo di tempo determinato Tsleep; pertanto durante tale periodo di disattivazione Tsleep il primo sistema di controllo 22 (automatico) non genera segnali di pilotaggio e/o segnali di pilotaggio eventualmente generati in modo automatico non vengono trasferiti e/o attuati da primo e dal secondo gruppo attuatore 10 e 12.

In questo modo, il comando manuale impartito dall'operatore viene eseguito ed eventuali comandi di cambio marcia successivamente generati in modo automatico nell'intervallo di disattivazione Tsleep non sono comunque eseguiti. Viene così evitato che a seguito di un cambio marcia suggerito dal conducente ne intervenga, a breve distanza di tempo, un altro voluto dal sistema di controllo automatico 22.

Al termine dell'intervallo di disattivazione Tsleep, il blocco 140 è seguito dal blocco 100 mediante il quale la trasmissione automatizzata 1 viene nuovamente controllata in modo totalmente automatico.

Qualora il blocco 120 rilevi che la richiesta (manuale) di cambio marcia dell'operatore sia stata preceduta di un tempo prefissato (estremamente ridotto) e/o sia contemporanea ad una richiesta di cambio marcia generata in modo automatico dal primo sistema di controllo 22, il blocco 120 è seguito da un blocco 150.

Il blocco 150 rileva se la richiesta di cambio marcia manuale effettuata dall'operatore è concorde con la richiesta di cambio marcia proveniente in modo automatico del primo sistema di controllo; la richiesta è ritenuta concorde quando l'operatore richiede un aumento unitario della marcia mediante azione manuale sull'elemento a leva 20 e il primo sistema di controllo 22 richiede anche un aumento unitario della marcia oppure quando l'operatore richiede un decremento unitario della marcia mediante azione manuale sull'elemento a leva 20 e il primo sistema di controllo richiede anche un decremento unitario della marcia.

Qualora il blocco 150 abbia rilevato richieste concordi, si transita al blocco 100 dove il primo sistema di controllo 22 esegue in modo automatico lo stesso cambio di marcia che è anche stato richiesto manualmente dall'operatore. Viene così impedita l'esecuzione di una richiesta di cambio marcia effettuata dall'operatore se questa interviene quando è già in corso un analogo cambio marcia automatico. L'operatore non si rende comunque conto dell'intervento del sistema di controllo automatico 22 in quanto viene comunque eseguito quel cambio marce che era stato da lui richiesto.

Qualora il blocco 150 abbia rilevato richieste discordi, si transita al blocco 130 che esegue il comando impartito manualmente cioè genera segnali di pilotaggio atti a realizzare un incremento unitario di marcia (UP-SHIFT) o un decremento unitario di marcia (DOWN-SHIFT) in base all'azionamento manuale dell'elemento a leva 20 effettuato dall'operatore.

In uso, il metodo della presente invenzione gestisce il primo sistema di controllo automatico 22 ed il secondo sistema di controllo manuale 24 stabilendo le priorità tra i comandi marcia impartiti dall'operatore e quelli voluti dal sistema di controllo automatico 22; in particolare vengono gestiti i seguenti casi:

<■ >Cambio marcia richiesto dall'operatore seguito da cambio marcia richiesto dal sistema automatico 22 -viene svolto il cambio marcia richiesto dall'operatore e per un intervallo immediatamente successivo non si tiene conto dei cambi marcia richiesti dal sistema di controllo automatico 22. La marcia richiesta dal conducente viene mantenuta per almeno un time-out (intervallo di disattivazione Tsleep) definito dal sistema di controllo della trasmissione. Allo scadere del time-out il sistema ritorna nella gestione automatica. Si evita così di avere un cambio marcia voluto dalla gestione automatica troppo ravvicinato a quello richiesto dal conducente .

<■ >Cambio marcia richiesto in modo automatico seguito da cambio marcia richiesto dal conducente: in questo caso sono da distinguere due situazioni distinte:

- Cambi marcia concordi: il cambio marcia richiesto dall'operatore viene ignorato in quanto sarebbe un duplicato del cambio marcia che il sistema di controllo 22 sta già richiedendo in modo automatico. Si ipotizza in questo caso che l'operatore non abbia avuto il tempo di rendersi conto che il sistema ha un cambio marcia in corso.

Cambi marcia discordi: si tiene conto della richiesta dell'operatore.

Viene così realizzata una nuova modalità di funzionamento nella quale, con la modalità automatica inserita, una richiesta di cambio marcia del conducente viene attuata e viene interpretata come un suggerimento momentaneo di cambio marcia senza disattivare la modalità automatica e senza necessità di passaggio alla modalità manuale.

Vengono inoltre conservate inalterate tutte le funzionalità delle modalità di funzionamento in manuale ed automatico di tipo noto.

Il metodo della presente invenzione ha il vantaggio di realizzare una trasmissione automatizzata che, in modalità automatica, consente la selezione delle marce da innestare consentendo all'operatore di "sovrapporsi" al comando automatico effettuando così un cambio marcia che soddisfa una sua esigenza momentanea di guida.

Si segnala come l'intervallo di tempo determinato Tsleep può essere ri-inizzializzato ad ogni richiesta di cambio manuale effettuata dall'operatore (condizione utile nel caso in cui tali richieste vengano impartite in successione). In questo modo, qualora una richiesta marcia effettuata dall'operatore sia seguita, all'interno dell'intervallo di silenziamento Tsleep, da una ulteriore richiesta marcia sempre proveniente dall'operatore, l'ulteriore richiesta fa iniziare nuovamente da zero l'intervallo di silenzimento Tsleep.

Risulta infine chiaro che modifiche e varianti possono essere apportate a quanto sopra descritto senza peraltro uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione .

Claims (1)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1.- Metodo di controllo di una trasmissione automatizzata (1) in cui primo sistema di controllo di tipo automatico (22) riceve in ingresso segnali di informazione e li elabora per generare segnali di pilotaggio (OPEN/CLOSE, SEL, ENG/DIS) della trasmissione ed impostare in nodo automatico un rapporto di trasmissione ottimale; detta trasmissione automatizzata (1) comprendendo inoltre un secondo sistema di controllo (24) di tipo manuale il quale riceve in ingresso segnali di comando generati (17) da un operatore per generare segnali di pilotaggio (OPEN/CLOSE, SEL, ENG/DIS) della trasmissione ed impostare in modo manuale un rapporto di trasmissione, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - attivare (100) il primo sistema di controllo (22) impostando automaticamente un rapporto di trasmissione; - rilevare la presenza (110) di un comando manuale impartito da un operatore per modificare il rapporto di trasmissione in uso; eseguire (130) il comando manuale impartito dall'operatore modificando il rapporto di trasmissione impostato in modo automatico; - silenziare (130) il primo sistema di controllo (22) per un intervallo di tempo determinato Tsleep in modo tale che il rapporto di trasmissione impostato in seguito a comando manuale non sia modificato in seguito a richiesta automatica di cambio marcia proveniente dal detto primo sistema di controllo (22); e - ri attribuire (100) il controllo della detta trasmissione automatizzata al detto primo sistema di controllo (22). 2.- Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui in seguito al rilevamento della presenza di un comando manuale (110) viene svolta la fase di verificare (120) se la richiesta manuale di cambio rapporto di trasmissione sia stata preceduta di un tempo prefissato e/o sia contemporanea ad una richiesta di cambio marcia generata in modo automatico dal primo sistema di controllo; qualora detta fase di verifica abbia dato esito negativo viene svolta detta fase di eseguire (130) il comando manuale impartito dall 'operatore modificando il rapporto di trasmissione impostato in modo automatico in base alle richieste del detto operatore. 3.- Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui qualora la richiesta manuale di cambio rapporto di trasmissione sia stata preceduta di un tempo prefissato e/o sia contemporanea ad una richiesta di cambio marcia generata in modo automatico dal primo sistema di controllo, viene svolta una fase di determinare se la richiesta di cambio marcia manuale effettuata dall'operatore è concorde con la richiesta di cambio marcia proveniente in modo automatico del primo sistema di controllo; in caso di determinazione di richieste discordi viene eseguito (130) il comando manuale impartito dall'operatore modificando il rapporto di trasmissione impostato in modo automatico in base alle richieste dell'operatore; in caso di determinazione di richieste concordi viene reso disponibile il detto primo sistema di controllo (22) che esegue in modo automatico lo stesso cambio di marcia che è anche stato richiesto manualmente dall'operatore. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di rilevare la presenza (110) di un comando manuale impartito da un operatore comprende la fase di rilevare l'azionamento manuale di un elemento di controllo (20) utilizzate per comandare un incremento unitario o un decremento unitario del rapporto di trasmissione in uso. 5.- Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto intervallo di tempo determinato Tsleep viene ri-inizzializzato ad ogni richiesta di cambio manuale effettuata dall'operatore. 6.- Metodo di controllo di una trasmissione automatizzata (1), sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento ai disegni allegati,