PT845090E

PT845090E - Procedimento para comandar uma mudanca de relacao e dispisitivo de transmissao para a sua execucao

Info

Publication number: PT845090E
Application number: PT96929343T
Authority: PT
Inventors: Roumen Antonov
Original assignee: Antonov Automotive Europ
Priority date: 1995-08-24
Filing date: 1996-08-16
Publication date: 2000-12-29
Also published as: CN1200793A; CZ291889B6; AU6877896A; BR9610309A; DK0845090T3; ATE195019T1; UA58496C2; HUP9901386A3; ES2149493T3; EP0845090B1; AR003322A1; MY116394A; HU222794B1; RO117728B1; CZ9800476A3; CN1113176C; SK20898A3; SK281284B6; MX9801367A; DE69609513T2

Description

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DESCRICÃO “Procedimento para comandar uma mudança de relação e dispositivo de transmissão para a sua execução” A presente invenção diz respeito a um procedimento para comandar uma mudança de relação num dispositivo de transmissão, designadamente um dispositivo de transmissão automática de múltiplas velocidades. A presente invenção diz respeito igualmente a um dispositivo de transmissão que executa um tal procedimento.

Tem-se conhecimento, de acordo com o WO-A-9207206, de uma transmissão automática na qual uma embraiagem liga selectivamente dois órgãos rotativos de uma engrenagem diferencial tal como um trem epicicloidal, segundo a primazia de uma ou outra de duas forças antagónicas. A primeira força é, por exemplo, uma reacção do denteado, mais particularmente um impulso axial produzido por um pinhão de dentes helicoidais montado axialmente de modo móvel, com tendência para descomprimir a embraiagem. A segunda força, com tendência para comprimir a embraiagem, pode ser produzida pelas molas e/ou por um meio taquimétrico centrífugo. Quando a embraiagem está descomprimida, é preciso impedir a rotação de um terceiro órgão rotativo da engrenagem diferencial, e isso pode ser assegurado por uma roda livre impedindo este terceiro órgão de rodar em sentido contrário.

Este tipo de transmissão é muito vantajoso porque o seu funcionamento de base não necessita nem de fonte de potência exterior, nem sensores, nem circuito de pilotagem. E o dispositivo de transmissão quem produz as forças que vão pilota-lo e estas forças são ao mesmo tempo uma medida dos parâmetros necessários à pilotagem.

Para transmissões modernas que devem alcançar um nível elevado de conforto e de optimização do funcionamento, as forças já referidas são com vantagem completadas por forças de complemento, produzidas por exemplo pelos accionadores hidráulicos. As forças de complemento podem servir para modificar à vontade as condições de velocidade e de binário para as quais a transmissão muda de relação, ou ainda para bloquear a transmissão sobre uma relação dada quando isso é desejado (PCT/FR 94/00 176). 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 9

Por outro lado, foi constatado, de acordo com a invenção, que a mudança de relação sob a acção de forças tais como uma força centrífuga ou uma reacção do denteado podia apresentar certos defeitos, designadamente uma lentidão excessiva.

Além disso, quando a transmissão oferece um número de relações de transmissão que é elevado em comparação com o número de trens de engrenagens utilizados, há geralmente pelo menos um processo de mudança de relação que necessita de folgar um acoplamento e de activar um outro, mantendo em perfeita sintonia estas duas operações. Qualquer imperfeição desta sincronização toma a mudança de relação incorfortável para os ocupantes do veículo e introduz constrangimentos e/ou choques, causadores de desgaste, na transmissão.

De acordo com a US-A-4 713 984, o acoplamento que deve ser activado recebe uma força de compressão em primeiro lugar reduzida, depois progressivamente crescente até a um valor máximo, enquanto que a força de compressão do outro acoplamento é progressivamente folgada. Os meios hidráulicos para a execução desta solução são complexos, dispendiosos e difíceis de afinar. O documento DE-A-41 19 078 que apresenta as características dos preâmbulos das reivindicações 1 e 14 indica como regular em função da posição da borboleta dos gases do motor a pressão hidráulica utilizada para efectuar uma mudança de relação numa transmissão automática. O documento DE-A-41 19 078 indica ainda para só modificar com um certo atraso a pressão hidráulica no caso de variação da posição da borboleta dos gazes, para ter em conta o atraso da variação do binário motor como resposta à nova posição da borboleta. A adaptação de um tal sistema a todas as situações práticas possíveis é extremamente complexa e os choques brutais, ou pelo contrário, as patinagens excessivas não podem ser evitadas com precisão. A afinação do sistema depende do bom funcionamento do motor e degrada-se à medida que o motor e o dispositivo de transmissão se desgastam. O objectivo da presente invenção é de melhor dominar os processos de mudança de relação implicando o accionamento de pelo menos um meio de acoplamento selectivo.

De acordo com a invenção, o procedimento para comandar a passagem progressiva de uma relação de transmissão antiga para uma relação de transmissão nova num dispositivo de transmissão, oferecendo pelo menos duas relações de transmissão diferentes e compreendendo um accionador accionando um meio de acoplamento selectivo do dispositivo de transmissão, procedimento no qual após a iniciação do processo de mudança

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J de relação se detecta, pelo menos, uma grandeza física e se comanda o accionador em função do valor detectado da grandeza física, é caracterizado pelo facto de que a grandeza física detectada é uma grandeza física de funcionamento sobre a qual influi o processo de mudança progressiva da relação de transmissão.

Em vez de ter em conta parâmetros que influem no comportamento da transmissão, tais como a carga do motor, e do qual é preciso, portanto, prever a influência para tentar compensar o efeito sobre a qualidade da mudança de relação como o faz o documento DE 41 19 078, a invenção explora uma grandeza física que pelo contrário sofre a influência da mudança de relação que se está a efectuar. Comanda-se portanto o accionador com base nos efeitos reais detectados e não sobre a base dos supostos efeitos de um parâmetro circunstancial.

Como está exposto no WO-A-92 07 206, a iniciação do processo de mudança de relação pode ser devida a uma patinagem espontânea do meio de acoplamento quando o binário a transmitir excede a capacidade de transmissão do meio de acoplamento submetido a uma força de compressão bem determinada que pode por exemplo ser constante ou crescente com uma velocidade de rotação. A invenção aplica-se designadamente ao acaso em que dois meios de acoplamento selectivos devem mudar de estado de maneira sincronizada. A iniciação do processo de mudança de relação pode então ser o facto do segundo meio de acoplamento selectivo, quer dizer outro que não aquele que se comanda em função da grandeza física. É, portanto, vantajoso escolher como segundo meio de acoplamento selectivo aquele em que o accionamento faz variar a velocidade de entrada do dispositivo de transmissão no sentido correspondente à mudança de relação a efectuar. Por exemplo, se a mudança de relação que se está a efectuar é uma passagem a uma relação superior, que vai portanto chegar a uma redução da velocidade de rotação de entrada da transmissão, faz-se de maneira a que o processo de mudança de relação comece pelo accionamento de um dos dois meios de acoplamento que provoca uma redução da velocidade de entrada da transmissão. Quando a grandeza física detectada atinge um certo valor predeterminado, o accionamento do outro meio de acoplamento é, por sua vez, iniciado.

Como grandeza física característica da evolução do processo de mudança de relação, é justamente vantajoso de escolher a velocidade de entrada, ou ainda a relação entre a velocidade de entrada e a velocidade de saída da transmissão, ou melhor ainda a relação

85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 4 entre uma velocidade elevada a montante e uma outra elevada a jusante do ou dos meios de acoplamento cujo estado muda quando o processo de mudança de relação é iniciado.

De preferência, comandam-se automaticamente os meios de acoplamento na base de duas tabelas de verdade diferentes Quando a grandeza física ultrapassa um patamar predeterminado, passa-se de uma primeira das tabelas de verdade, que não prevê o accionamento do primeiro meio de acoplamento para as condições de funcionamento do veículo que prevalecem no momento de mudança de relação, a uma segunda das referidas tabelas, que prevê o accionamento do primeiro meio de acoplamento para as referidas condições.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, é proposto um dispositivo de transmissão para veículo compreendendo pelo menos um trem de engrenagens e podendo passar de uma relação de transmissão antiga para uma relação de transmissão nova pelo accionamento de um meio de acoplamento selectivo, compreendendo o dispositivo: - meios iniciadores de uma mudança de relação de transmissão em função de pelo menos um parâmetro de funcionamento do veículo; -meios de detecção para detectar uma grandeza física de funcionamento; e -meios de pilotagem para comandar o accionamento do meio de acoplamento segundo a evolução do valor da referida grandeza física, caracterizado pelo facto de que os meios de detecção são concebidos para detectar uma grandeza física susceptível de ser influenciada pela mudança progressiva da relação de transmissão após a sua iniciação.

Seguidamente, de maneira clássica, diz-se que uma relação de transmissão é “curta” ou “ baixa” quando corresponde a uma fraca velocidade de saída em comparação com a velocidade de entrada. No caso contrário, a relação é referida como “longa” ou “elevada”.

Outras particularidades e vantagens da invenção serão evidenciadas ainda na descrição seguinte, relativa a exemplos não-limitativos.

Nos desenhos anexos: - a fig. 1 é uma meia-vista em corte longitudinal esquemático de um dispositivo de transmissão com duas relações de acordo com a invenção, em repouso; - as figs. 2 e 3 são vistas semelhantes à fig. 1, mas relativas ao funcionamento em redutor e respectivamente em ataque directo;

85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 5 - a fig. 4 é uma meia-vista esquemática de um dispositivo de transmissão com quatro relações de acordo com a invenção; - a fig. 5 é uma vista de um organograma de pilotagem do dispositivo de transmissão da fig. 4; e - as figs. 6 e 7 representam duas tabelas de verdade utilizadas pelo organograma da fig. 5. O dispositivo de transmissão com duas relações representado na fig. 1, destinado em particular a um automóvel, compreende um veio de entrada 2a e um veio de saída 2b alinhados segundo o eixo 12 do dispositivo. O veio de entrada 2a está ligado a um veio do motor 5 de um veículo automóvel com interposição de uma embraiagem 86 e eventualmente de outros meios de transmissão não representados. O veio de saída 2b é destinado a mover directamente ou indirectamente as rodas motrizes de um veículo. Entre o veio de saída 2b e as rodas do veículo pode por exemplo ser interposto um outro dispositivo de transmissão com duas ou várias relações e/ou um inversor de marcha avante - marcha atrás com comando manual, e/ou um diferencial de repartição do movimento entre as rodas motrizes do veículo.

Os veios de entrada 2a e de saída 2b são imobilizados axialmente relativamente a um cárter 4 do dispositivo de transmissão. O dispositivo de transmissão compreende uma engrenagem diferencial formada por um trem epicicloidal 7. O trem 7 compreende uma coroa 8 de denteado interior e uma roda planetária 9 de denteado exterior, engrenando os dois com os satélites 11 suportados, com intervalos angulares iguais em redor do eixo 12 do dispositivo de transmissão, por partes de veio excêntricas 14 de um porta-satélites 13 ligado rigidamente ao veio de saída 2b. A roda planetária 9 pode rodar livremente em redor do eixo 12 do dispositivo de transmissão em relação ao veio de saída 2b que a mesma envolve. No entanto, um dispositivo de roda livre 16 impede a roda planetária 9 de rodar em sentido inverso, quer dizer em sentido inverso do sentido normal de rotação do veio de entrada 2a, em relação ao cárter 4 da transmissão. A coroa 8 está ligada em rotação, mas livre para deslizar de modo axial relativamente ao veio de entrada 2a, por intermédio de caneluras longitudinais 17.

Uma embraiagem multi-discos 18 acopla selectivamente a coroa 8 ao porta-satélites 13. 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 6

Ο empilhamento dos discos 19 e 22 da embraiagem 18 pode ser comprimido axialmente entre um prato de retenção 26 solidário com o porta-satélites 13 e um prato móvel 27 que pertence a'uma armação 20, ligada em rotação ao porta-satélites 13, mas podendo deslizar em relação a este. A armação 20 suporta as pequenas massas centrífugas 29 dispostas em coroa em redor da embraiagem 18. As pequenas massas são portanto ligadas em rotação ao veio de saída 2b do dispositivo de transmissão.

Cada pequena massa tem um corpo maciço 31 situado radialmente no exterior dos discos 19 e 22 e uma ponta de accionamento 32 apoiada contra uma face exterior do prato fixo 26 por intermédio de uma mola belleville 34.** A rotação do porta-satélites 13 tende a fazer girar radialmente em direcção ao exterior os corpos 31 das pequenas massas 29 em tomo do seu eixo de rotação tangencial 28 sobre a acção da sua força centrífuga, para os fazer passar de uma posição de repouso definida para apoio de um batente 36 das pequenas massas contra a armação 20 (figs. 1 e 2) para uma posição afastada visível na fig. 3.

Então, resulta um deslocamento axial relativo entre a ponta 32 e o eixo de rotação 28 da pequena massa. Este deslocamento, que aproxima a ponta 32 do prato móvel 27, pode corresponder a uma compressão da mola belleville 34 e/ou a um deslocamento do prato móvel 27 em direcção ao prato fixo 26 no sentido da compressão da embraiagem 18.

Quando o dispositivo de transmissão está em repouso, como representado na fig. 1, a mola belleville 34 transmite à armação 20, por intermédio das pequenas massas 29 com o batente em repouso, uma força que comprime a embraiagem 18 de maneira que a entrada 2a do dispositivo de transmissão está acoplada em rotação à saída 2b e o dispositivo de transmissão constitui um ataque directo capaz de transmitir o binário até um certo máximo definido pela força de compressão da mola belleville.

Por outro lado, os denteados da coroa 8, os satélites 11 e a roda planetária 9 são do tipo helicoidal. Assim, em cada par de denteados engrenando em carga, aparecem impulsos axiais opostos proporcionais à força circunferencial transmitida, portanto ao par sobre o veio de entrada 2a e ao par sobre o veio de saída 2b. O sentido de inclinação helicoidal dos denteados é escolhido para que o impulso axial Pac (fig. 2), sendo originado na coroa 8 quando transmite um binário motor, exerce-se no sentido onde a coroa 8 impulsiona o prato

85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 7 móvel 27, por intermédio de um batente B2, no sentido de afastar os pratos 26 e 27, portanto descomprimindo a embraiagem 18. A força Pac tende também a aproximar um ao outro a ponta 32 das pequenas massas 29 e o prato de retenção 26, portanto a manter as pequenas massas 29 nas suas posições de repouso e a comprimir a mola belleville 34. Os satélites 11, que engrenam não somente com a coroa 8 mas também com a roda planetária 9, sofrem duas reacções axiais opostas PS1 e PS2, que se equilibram, e a roda planetária 9 sofre, tendo em conta o seu engate com os satélites 11, um impulso axial Pap que é igual em intensidade e oposto ao impulso axial Pac da coroa 8. O impulso Pap da roda planetária 9 é transmitido ao cárter 4 por intermédio de um batente B3. É a situação representada na fig. 2. Supondo esta situação realizada, vai descrever-se agora o funcionamento de base do dispositivo de transmissão. Enquanto o binário transmitido pelo veio de entrada 2a é tal que o impulso axial Pac na coroa 8 é suficiente para comprimir a mola belleville 34 e manter as pequenas massas 29 na posição de repouso representada na fig. 2, o afastamento entre o prato de retenção 26 e o prato móvel 27 da embraiagem é tal que os discos 19 e 22 deslizam uns contra os outros sem transmitir binário entre eles. Neste caso, o porta-satélites 13 pode rodar a uma velocidade diferente da do veio de entrada 2a, e tende a ser imobilizado pela carga que deve mover o veio de saída 2b. Daí resulta que os satélites 11 tendem a comportar-se como inversores do movimento, quer dizer a fazer rodar a roda planetária 9 em sentido inverso ao sentido de rotação da coroa 8. Mas isto é impedido pela roda livre 16. A roda planetária 9 é portanto imobilizada pela roda livre 16 e o porta-satélites 13 roda a uma velocidade que é intermédia entre a velocidade nula da roda planetária 9 e a velocidade da coroa 8 e do veio de entrada 2a. O módulo funciona portanto como redutor. Se a velocidade de rotação aumenta e que o binário permanece sem mudança, chega-se a um momento onde a força centrífuga das pequenas massas 29 produz, sobre o prato móvel 27 em relação ao prato de retenção 26, uma força axial de compressão maior que o impulso axial Pac, e o prato móvel 27 é empurrado em direcção ao prato 26 para efectuar o ataque directo. A embraiagem 18, à medida que se comprime durante a passagem em ataque directo, transmite cada vez mais potência directamente da coroa 8 ligada ao veio de entrada 2a, ao porta-satélites 13 ligado ao veio de saída 2b. Por consequência, os denteados do trem epicicloidal 7 trabalham cada vez menos, quer dizer que eles transmitem cada vez menos força. O impulso axial Pac diminui e acaba por se anular. Assim, o impulso axial devido à força centrífuga pode se exercer totalmente para comprimir os pratos 26 e 27 um contra o outro.

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Pode então acontecer que a velocidade de rotação do veio de saída 2b diminua, e/ou que o binário a transmitir aumente, ao ponto em que as pequenas massas 29 já não asseguram na embraiagem 18 uma força de compressão suficiente para transmitir o binário. Neste caso, a embraiagem 18 começa a patinar. A velocidade da roda planetária 9 diminui até se anular. A roda livre 16 imobiliza a roda planetária e a força do denteado Pac reaparece para descomprimir a embraiagem, de maneira que o dispositivo de transmissão funciona seguidamente como redutor. Assim, cada vez que tem lugar uma mudança de funcionamento como redutor no funcionamento em ataque directo, ou inversamente, a força axial Pac varia no sentido que estabiliza a relação de transmissão instituída de novo. Isto é muito vantajoso por um lado para evitar as mudanças de relação demasiado frequentes em redor de certos pontos de funcionamento críticos, e por outro lado para que as situações de patinagem da embraiagem 18 não sejam somente transitórias.

Como está indicado na fig. 1, são proporcionados meios complementares para fazer selectivamente funcionar o dispositivo de transmissão em redutor nas condições diferentes das determinadas pelas forças axiais devidas à mola belleville 34, às pequenas massas centrífugas 29 e ao denteado helicoidal da coroa 8.

Por isso, o dispositivo de transmissão compreende um travão 43 que permite imobilizar a roda planetária 9 relativamente ao cárter 4 independentemente da roda livre 16. Dito de outra maneira, o travão 43 está montado funcionalmente em paralelo com a roda livre 16 entre a roda planetária 9 e o cárter 4. Um êmbolo hidráulico 44 está montado axialmente de modo deslizante para selectivamente comprimir ou descomprimir o travão 43. O travão 43 e o êmbolo 44 têm uma forma anular que tem por eixo o eixo 12 do dispositivo de transmissão. O êmbolo 44 está adjacente a uma câmara hidráulica 46 que pode ser selectivamente alimentada com óleo sobre pressão para obrigar o êmbolo 44 no sentido da compressão do travão 43.

Para mais, o êmbolo 44 está ligado rigidamente a um impulsor 47 que pode apoiar-se contra a armação 20 por meio de um batente axial B4. A montagem é feita de tal maneira que quando a pressão em vigor na câmara 46 impulsiona o êmbolo 44 para a posição de compressão do travão 43, a armação 20, antes que o travão 42 não seja comprimido, é empurrado de maneira suficiente para que a embraiagem 18 seja libertada.

Assim, quando o êmbolo 44 está na posição de compressão do travão (fig. 2), a roda planetária 9 está imobilizada mesmo se o porta-satélites 13 tende a rodar com maior velocidade que a coroa 8, como é o caso quando do funcionamento em retenção e, por 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 9

consequência, ο módulo funciona como redutor, como o permite a descompressão da embraiagem 18. O conjunto 43, 44, 46, 47 que acaba de ser descrito constitui portanto um meio que permite ser posto à disposição do condutor do veículo para obrigar o módulo a funcionar como redutor quando o condutor deseja aumentar o efeito do travão motor, por exemplo na descida, ou quando deseja aumentar o binário motor sobre o veio de saída 2b. Quando o binário é motor, o travão 43, se está comprimido, exerce uma acção redundante com aquela da roda livre 16, mas isso não é incomodativo. A alimentação e a purga da câmara 46 são comandadas por uma electroválvula 69. Quando está em repouso, a electroválvula 69 (fígs. 1 e 3) liga a câmara 46 a um trajecto de fiiga 151 que é hidraulicamente resistente. Quando a electroválvula 69 é alimentada electricamente (fig. 2), a mesma isola a câmara 46 do trajecto de fuga 151 e liga-a à saída de uma bomba 57 movida pelo motor 5. Independentemente do estado da electroválvula 59, a bomba 57 pode igualmente servir para alimentar um circuito de lubrificação (não representado) do dispositivo de transmissão. A electroválvula 69 é pilotada por uma unidade de pilotagem 152 ligada a um detector 153 da velocidade Vs do veio de saída 2b, um detector de posição de um selector “manual/automático” 154 colocado à disposição do condutor, um detector da posição do pedal de acelerador 156 e um selector “normal/desportivo” 157 que permite ao condutor escolher entre dois comportamentos automáticos diferentes do dispositivo de transmissão.

De acordo com a presente invenção, um detector suplementar 158 eleva a velocidade de entrada VE sobre o veio 2a. Pelo menos quando o dispositivo funciona em ataque directo, e que por consequência o êmbolo 44 esteja desactivado, a unidade de pilotagem 152 vigia a relação entre a velocidade de entrada VE e a velocidade de saída Vs. Enquanto o ataque directo estiver em acção, esta relação é igual a 1. Se a velocidade de entrada VE aumenta em relação à velocidade de saída Vs, é que a embraiagem 18 começa a patinar e por consequência o dispositivo de transmissão iniciou espontaneamente uma passagem ao funcionamento com o redutor de velocidade. Neste caso, para acelerar este processo e limitar a duração da patinagem dos discos 19 e 22 da embraiagem, a unidade de pilotagem 152 que detectou o aumento de VE em relação a Vs, comanda a alimentação da câmara 46 de maneira que o êmbolo 44 empurra a armação 20 no sentido de descomprimir a embraiagem 18, para chegar à situação representada na fig. 2. Por exemplo, a unidade de pilotagem 152 pode fazer começar a acção do êmbolo 44 quando a relação VE/VS se toma superior a 1,1.

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Para que esta função da unidade de pilotagem 152 seja compatível com as suas outras funções, tendo em conta outros parâmetros de funcionamento do veículo, é de toda a vantagem que a unidade de pilotagem 152 tenha em memória duas tabelas de verdade dizendo se o êmbolo 44 deve ser activado em função dos parâmetros de funcionamento fornecidos pelos detectores 153, 154, 156 e 157. Quando a unidade de pilotagem 152 detecta que a relação VE/VS ultrapassa o patamar referido, igual, por exemplo a 1,1, a unidade de pilotagem passa da primeira à segunda tabela de verdade. Para as condições de funcionamento em vigor, a primeira tabela de verdade previa a não-activação do êmbolo 44 enquanto que a segunda prevê a activação do êmbolo 44 para as mesmas condições.

Numa versão um pouco diferente, é possível que a unidade de pilotagem 152, quando ela detecta que o processo de mudança de relação está terminado, suprima a activação do êmbolo 44. A detecção de quando está acabado o processo de mudança de relação consiste por exemplo em detectar que a relação VE/VS atinge o valor, por exemplo, igual a 1,4, correspondendo ao funcionamento em redutor de velocidade. A supressão da activação do êmbolo 44 não provoca o retomo ao funcionamento em ataque directo porque o funcionamento em redutor fez reaparecer as forças do denteado Pac capazes de estabilizar o funcionamento em redutor sem a assistência do êmbolo 44.

No exemplo de realização representado na fig. 4, o dispositivo de transmissão, representado esquematicamente, compreende dois trens planetários 107, 207 montados em série. O trem planetário 107 é semelhante ao que foi descrito em referência às figs. 1 a 3 no sentido em que a sua coroa 108 está ligada ao veio de entrada 2a, a sua roda planetária 109 está ligada ao cárter 104 por intermédio de uma roda livre 116, e o seu porta-satélites 114, suportando satélites 111 engrenando com a coroa 108 e com a roda planetária 109, está ligado ao veio de saída 2ab do trem 107 que é igualmente o veio de entrada do trem 207. Uma embraiagem 118 permite acoplar selectivamente a coroa 108 ao porta-satélites 113, dito de outra maneira, o veio de entrada 2a com o veio intermediário 2ab para fazer um ataque directo no trem planetário 107. Quando a embraiagem 118 está descomprimida, o trem planetário 107 funciona como redutor, sendo então a roda planetária 109 imobilizada pela roda livre 116. A relação de redução fornecida por esse trem planetário, quer dizer, um trem planetário com entrada ligada à coroa e saída ligada ao porta-satélites, é normalmente da ordem de 1,4. O segundo trem planetário 207 é diferente pelo facto do seu veio de entrada, constituído pelo veio intermediário 2ab, estar ligado não à coroa 208, mas à roda planetária 209. A coroa 208 está ligada ao cárter 104 por intermédio de uma roda livre 216 impedindo a 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 11

coroa 208 de rodar ao contrário. O veio de saída 2b está ligado ao porta-satélites 213 suportando os satélites 211, engrenando cada um com a coroa 208 e a roda planetária 209. Uma embraiagem 218 permite solidarizar o veio intermédio 2ab com o veio de saída 2b para executar um ataque directo no segundo mecanismo diferencial 207.

Quando a embraiagem 218 está descomprimida, o mecanismo 207 funciona como redutor com a coroa 208 imobilizada pela roda livre 216. Tendo em conta o facto que a entrada está ligada à roda planetária 209 e que a saída está ligada ao porta-satélites 213, a relação de redução é então tipicamente igual a 3.

As embraiagens 118 e 218 são selectivamente comprimidas pelas molas RI e R2, respectivamente, e descomprimidas no encontro da acção destas molas pelos accionadores AI e A2, respectivamente, comandados cada um deles por uma electroválvula VI e V2, respectivamente, elas próprias pilotadas pela unidade de pilotagem 152. A unidade 152 recebe sobre as suas entradas os sinais VE e Vs fornecidos pelos detectores 158 e 153, respectivamente, assim como o sinal do detector 156 indicador da posição do pedal do acelerador do veículo, o que corresponde a um parâmetro de carga C do motor do veículo, podendo exprimir-se por exemplo em percentagem da carga máxima. O dispositivo de transmissão que acaba de ser descrito é capaz de fornecer quatro relações diferentes. A primeira relação, ou relação mais curta, é estabelecida quando as duas embraiagens 118, 218 são descomprimidas e que por consequência os dois trens planetários 107, 207 funcionam como redutores. A transmissão fornece então uma relação de redução igual a 1,4 X 3 = 4,2.

Para o funcionamento de acordo com a segunda relação, a embraiagem 118 está comprimida e a embraiagem 218 está descomprimida, de modo que o trem planetário 107 funciona em ataque directo e o trem planetário 207 funciona em redutor, o que dá uma relação de redução total de 3 no dispositivo de transmissão.

Para o funcionamento de acordo com a terceira relação é o inverso, a embraiagem 118 está descomprimida e a embraiagem 218 comprimida, de modo que só o primeiro trem planetário 107 funciona como redutor. Este fornece uma relação de redução global de cerca de 1,4.

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Para ο funcionamento de acordo com a quarta relação, ou relação mais longa, os dois trens 107, 207 funcionam em ataque directo, sendo a relação global igual a 1.

No exemplo simples que está ilustrado, as mudanças de relação são unicamente pilotadas pela unidade 152 de acordo com os parâmetros de funcionamento Vs (velocidade de saída) e C (carga), contudo são concebíveis versões mais sofisticadas.

Neste dispositivo de transmissão, a passagem da segunda à terceira relação é delicada de pilotar porque a embraiagem 118 deve ser descomprimida no momento em que a embraiagem 218 deve ser comprimida. Se a sincronização entre estas duas operações é imperfeita, corre-se o risco de ter, durante breves instantes, ou bem uma descompressão simultânea de duas embraiagens correspondendo a um retomo à primeira relação de transmissão com provavelmente um risco de demasiada velocidade do motor, ou bem uma compressão simultânea das duas embraiagens, quer dizer uma curta situação de ataque directo no conjunto da transmissão com um risco de uma fraca velocidade do motor. Nos dois casos os passageiros do veículo sofrem choques e a mecânica sofre choques e pressões inúteis. Por outro lado, estas irregularidades de funcionamento, se as deixássemos produzir-se, reagiriam sobre os parâmetros de funcionamento postos em evidência pela unidade de pilotagem 152, o que perturbaria ainda mais o processo de mudança de relação.

Para evitar estes inconvenientes, a unidade de pilotagem 152 provoca, num primeiro tempo, a compressão da embraiagem 218 sem descomprimir a embraiagem 118. Isto vai reduzir a velocidade de entrada VE em relação à velocidade de saída Vs porque isso corresponde à passagem progressiva do dispositivo de transmissão da segunda relação directamente à quarta relação. No decurso deste processo parcial, a velocidade de entrada VE evolui portanto no sentido que corresponde à mudança de relação pretendida, quer dizer passagem da segunda à terceira relação. Pelo contrário, se tivéssemos começado por accionar a embraiagem 118 no sentido da descompressão, teríamos feito uma manobra correspondendo ao retomo à primeira relação de transmissão e, portanto, a uma aumento da velocidade de entrada VE. A compressão da embraiagem 218 faz-se progressivamente, designadamente se a válvula 69 possui um trajecto de fuga hidraulicamente resistente 151 como está representado nas figs. 1 a 3, para impedir a purga brutal da câmara hidráulica 46. Voltando à fig. 4, quando no decurso da compressão progressiva da embraiagem 218, a unidade de pilotagem 152 detecta que a relação VE/VS passa abaixo de um certo patamar Kl, ela comanda a descompressão da primeira embraiagem 118.

85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 13 A fig. 5 representa um exemplo de organograma podendo ser executado pela unidade de pilotagem 152. A primeira etapa 301 consiste em seleccionar a tabela de verdade T, representada na fig. 6 que indica para diferentes valores da carga C e da velocidade Vs a relação a seleccionar. A tabela de verdade T, não prevê em nenhuma situação a selecção da terceira relação, podendo apenas as relações 1, 2, e 4 ser seleccionadas.

De seguida, retomando à fig. 5, um teste 303, precedido de uma etapa 302 de leitura de parâmetros Vs e C, determina se de acordo com a tabela T, a relação Rt deve ser seleccionada ou mantida. Dependendo de a resposta ser “sim” ou “não”, uma ordem 304 de alimentar os accionadores AI e A2 é emitida ou respectivamente não é emitida. De seguida, nos dois casos, os parâmetros VseC são lidos de novo (instrução 306) e um teste 307 procura se as condições estão reunidas para estabelecer a segunda relação. Se sim, uma instrução 308 comanda a purga do accionador AI e a alimentação do accionador A2, e depois de uma nova leitura dos parâmetros VseC (instrução 309), um teste 310 procura se as condições estão reunidas para estabelecer a quarta relação. Se a resposta ao teste 307 sobre a necessidade de estabelecer a segunda relação é negativa, passa-se directamente à instrução 309 e ao teste 310 sem passar pela instrução 308. Se a resposta ao teste 310 é negativa, retoma-se ao teste 303 para procurar novamente se há lugar para o estabelecimento ou para a manutenção da primeira relação.

Se a resposta ao teste 310 é positiva, quer dizer que ou bem a terceira ou bem a quarta relação deve ser estabelecida, porque a tabela de verdade T, não permite distinguir os dois casos. Mas em qualquer dos casos, uma instrução 311 comanda a purga dos dois accionadores para iniciar a passagem à quarta relação. De seguida, um teste 312 procura se a relação VE/VS é inferior ao patamar Kl. Em caso negativo, retoma-se à instrução 309 para verificar os parâmetros Vs e C de velocidade do veículo e de carga, respectivamente. Se estes parâmetros não têm variado demasiado, o teste 310 toma a trazer a instrução 311. Este bloqueio pode ter lugar várias vezes até que a compressão progressiva da embraiagem 218 tenha feito cair suficientemente a velocidade VE para que a resposta ao teste 312 (“VE/VS < Kl ?”) seja positiva. Neste caso, a instrução 313 comanda a passagem à tabela de verdade T2 representada na fig. 7, que distingue os casos onde a terceira relação deve ser seleccionada, daqueles onde tem lugar a selecção da quarta relação.

Após uma instrução 314 de leitura de Vs e C, um teste 315 procura se a terceira relação deve ser seleccionada. Se sim, a alimentação do accionador AI é iniciada mas a ί 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 14

purga do accionador Α2 é mantida (instrução 316), e depois retoma-se em bloqueio à instrução 314.

Se a um certo estado de funcionamento de acordo com a terceira relação a resposta ao teste 315 se toma negativa, retoma-se à instrução 309 e ao teste 310 para procurar novamente se a quarta relação deve ser seleccionada. Se sim, o estabelecimento e a manutenção da quarta relação efectuam-se por um bloqueio segundo as etapas sucessivas 309 a 315. Com efeito, como se parte da situação em que a terceira relação está já estabelecida, a resposta ao teste 312 é imediatamente positiva, desde a primeira execução do circuito fechado referido. Isto porque, segundo aquilo que foi dito anteriormente, é durante a transição da segunda à terceira relação que a resposta ao teste 312 passa de “NÃO” a “SIM”.

Se a partir do funcionamento de acordo com a terceira relação a resposta ao teste 315, e em seguida a resposta ao teste 310 são ambas negativas, quer dizer que tem lugar o estabelecimento da primeira ou da segunda relação e retoma-se à instrução 301 que reinstaura a tabela TI e depois o processo já exposto no início da descrição da fig. 5 recomeça.

Para a passagem da segunda à terceira relação, o organograma da fig. 5 consistiu, portanto, em começar um processo de passagem à quarta relação, pela instrução 311 de purga dos dois accionadores. Como se parte de uma situação de funcionamento de acordo com a segunda relação pela qual o accionador AI está já purgado, a instrução 311 tem por único efeito de fazer começar a purga do segundo accionador A2, portanto de fazer mudar de estado o segundo trem 207 em que o salto entre as duas relações (1:1 em ataque directo e 3:1 em redução) é o mais elevado. Depois, quando a relação VE/VS se toma inferior a Kl (teste 312) é por sua vez o primeiro trem 107 que começa a mudar de estado, pela alimentação do accionador AI (instrução 316).

No exemplo representado, não foi entendido ser útil gerar electronicamente a sincronização da passagem inversa, quer dizer da terceira à segunda relação, porque esta transição se revelou menos delicada na prática.

No entanto, teria sido possível uma tal gestão electrónica. Para isso, teria sido necessário que a tabela T2 não fizesse nenhuma distinção entre os casos onde a primeira e aqueles onde a segunda relação deve ser instaurada. O processo de passagem da terceira à segunda relação começaria como se fosse retomar directamente à primeira relação, pela simples abertura da embraiagem 218. 15 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ

De seguida, somente quando a relação VE/VS se toma superior a um só K2, se efectuaria o retomo à tabela TI que distingue entre os casos onde a primeira relação deve ser instaurada daqueles onde a segunda relação deve ser instaurada, e somente neste estado começaria a compressão da embraiagem 118 do primeiro trem.

Nota-se por consequência que de acordo com a invenção há sempre interesse, quando se toma necessário inverter os estados de relação longa e de relação curta entre dois trens de engrenagem montados em série, em começar o accionamento pelo trem da engrenagem que tem o salto de relação maior entre a sua relação longa e a sua relação curta. No exemplo, começa-se sempre por accionar o segundo trem epicicloidal 207, cuja relação de desmultiplicação é três vezes maior em redutor que em ataque directo e não é senão depois que se acciona o primeiro trem epicicloidal 107, cuja relação de redução não é senão 1,4 vezes maior do que a relação de ataque directo.

No exemplo representado na fig. 4, poder-se-ia fazer intervir forças de tipo centrífugo ou de denteado como representado nas figs. 1 a 3.

Nas tabelas de verdade tais como TI e T2, poderia aí haver pares de valor C, Vs para os quais nenhuma escolha de relação é fixada, o que significaria que para estas condições particulares, a unidade de pilotagem 152 deixa as forças centrífugas e dos denteados comandar sozinhas o dispositivo de transmissão. Mesmo em tais condições, seria possível de prever que a unidade 152 comande a entrada em acção de um accionador para favorecer a mudança de estado de uma ou várias embraiagens durante a transição entre duas relações de transmissão.

Se a unidade 152 da fig. 4 deve ter em conta outros parâmetros, para além de C e Vs para decidir da escolha de uma relação, as tabelas TI e T2 podem ser substituídas cada uma pelas matrizes com mais de duas dimensões.

Por ANTONOV AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES B.V. -O AGENTE OFICIAL-

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Procedimento para comandar a passagem progressiva de uma relação de transmissão antiga para uma relação de transmissão nova num dispositivo de transmissão oferecendo, pelo menos, duas relações de transmissão diferentes, e compreendendo um accionador (44, 46, Al) que acciona um meio de acoplamento selectivo (18, 118) do dispositivo de transmissão, procedimento no qual depois da iniciação do processo de mudança de relação se detecta pelo menos uma grandeza física e se comanda o accionador (44, 46; Al) em função do valor detectado da grandeza física, caracterizado por a grandeza física detectada ser uma grandeza física (VE/VS) de funcionamento sobre a qual influi o processo de mudança progressiva da relação de transmissão.
2. Procedimento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por só se comandar o accionamento do referido meio de acoplamento (7, 107) quando a grandeza física (VE/VS) ultrapassou um patamar predeterminado (Kl).
3. Procedimento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, como grandeza física, se medir uma velocidade de rotação (VE) a montante do referido dispositivo de acoplamento e por se comparar a mesma com uma velocidade de rotação (Vs) a jusante do referido dispositivo de acoplamento.
4. Procedimento de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a iniciação do processo de mudança ser assegurado por um meio (18, A2) diferente do referido accionador (44, 46; A1).
5. Procedimento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a iniciação do processo de mudança ser assegurado pela patinagem de uma embraiagem (18) quando o binário a transmitir por esta embraiagem ultrapassa um valor definido por um meio de compressão (29, 34).
6. Procedimento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o accionador (44, 46; Al) estar montado para contribuir para a abertura da embraiagem (18), constituindo o referido meio de acoplamento selectivo, no encontro do meio de compressão (29, 34).
7. Procedimento de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por a abertura da embraiagem ser assegurada pela acção conjunta do accionador (44, 46; Al) e de uma força de reacção de denteado (Pac) produzida por um denteado (8, 108) que se encontra -',3* 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 2/5

carregado de maneira crescente à medida que o binário transmitido pela embraiagem (18, 118) decresce.
8. Procedimento de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o referido outro meio ser um segundo meio de acoplamento selectivo (218).
9. Procedimento de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por entre os dois meios de acoplamento a accionar se escolher como segundo meio de acoplamento selectivo (218) aquele cujo accionamento faz variar a velocidade de entrada (VE) da transmissão no mesmo sentido que a variação de velocidade de entrada que resultará da mudança de relação que está em vista de ser operada.
10. Procedimento de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado por se pilotar os dois meios de acoplamento (118, 218) com base em tabelas de verdade (ΤΙ, T2) que definem, pelo menos, indirectamente os estados dos meios de acoplamento em função de parâmetros (Vs, C) de funcionamento do veículo, e em que se muda a tabela de verdade, pelo menos uma vez, durante a referida mudança de relação para um certo estado definido de acordo com o valor da referida grandeza física (VE/VS).
11. Procedimento de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por ao mudar a tabela de verdade, se passar de uma tabela (Tl), que para mudar a relação no sentido já referido a partir da relação de transmissão antiga, apenas prevê o accionamento do segundo meio de acoplamento (28), para uma tabela (T2) que faz intervir o accionamento do primeiro meio de acoplamento (118).
12. Procedimento de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por ser aplicado a uma transmissão na qual a partir do estado correspondente à relação de transmissão antiga, o accionamento do segundo meio de acoplamento (218) sem accionamento do primeiro meio de acoplamento (118) corresponde a uma outra relação de transmissão, e em que para mudar a tabela de verdade passa-se de uma primeira tabela de verdade (Tl) prevendo a passagem directa da relação antiga à referida outra relação, a uma segunda tabela de verdade (T2) prevendo a passagem da referida outra relação à nova relação.
13. Procedimento de acordo com a reivindicação 8 a 12, caracterizado por ser aplicado a um dispositivo de transmissão que compreende dois mecanismos diferenciais (107, 207) colocados em série e oferecendo cada um duas relações de transmissão alta e

baixa, respectivamente, para comandar a passagem de uma relação antiga a uma relação nova, mudança do decurso da qual um dos mecanismos diferenciais (118) passa de uma relação alta à relação baixa e a outra (213) passa de relação baixa à relação alta pelo accionamento dos dois meios de acoplamento (118, 218) associados cada um a um dos mecanismos, e em que se escolhe como segundo meio de acoplamento aquele que está associado ao mecanismo diferencial cujo salto entre a relação alta e a relação baixa é o maior.
14. Dispositivo de transmissão para veículo, compreendendo pelo menos um trem de engrenagens (7 ; 107, 207) e podendo passar de uma relação de transmissão antiga a uma relação de transmissão nova através do accionamento de um meio de acoplamento selectivo (18, 118), compreendendo o dispositivo: - meios iniciadores de uma mudança de relação de transmissão em função de pelo menos um parâmetro de funcionamento do veículo: - meios de detecção (153, 158) para detectar uma grandeza física de funcionamento; e - meios de pilotagem (152) para comandar o accionamento do meio de acoplamento (18, 118) de acordo com a evolução do valor da referida grandeza física; caracterizado por os meios de detecção (153, 158) serem concebidos para detectar uma grandeza física (VE/VS) susceptível de ser influenciada pela mudança progressiva da relação de transmissão depois da sua iniciação.
15. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por os meios de pilotagem (152) serem concebidos para comandar o início do accionamento do referido meio de acoplamento quando o valor da grandeza física (VE/VS) ultrapassa um patamar predeterminado (Kl), sendo os meios iniciadores (18, 218) outros para além do accionador (44,46, Al) do referido meio de acoplamento.
16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado por os meios para detectar uma grandeza física compreenderem os meios (158) para detectar uma velocidade de rotação (VE) a montante do referido meio de acoplamento (18, 118), relativamente ao sentido da transferência de energia de entrada (2a) em direcção à saída (2b) do dispositivo de transmissão.
17. Dispositivo de acordo com as reivindicações 14 a 16, caracterizado por os meios iniciadores compreenderem meios (29, 34) para aplicar ao meio de acoplamento uma força de compressão limitada de maneira que o meio de acoplamento (18) se meta a patinar

85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 4/5 quando ο binário a transmitir pelo referido meio de acoplamento ultrapassa um valor determinado pela referida força de compressão.
18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por compreender meios taquimétricos (29) que definem a referida força de compressão dando-lhe um valor que aumenta com a velocidade de rotação do dispositivo de transmissão.
19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado por compreender meios (17, B2) para transmitir ao referido meio de acoplamento (18), no sentido da descompressão, uma força (Pac) de reacção do denteado sofrida por um denteado (8) do trem das engrenagens que é carregado de maneira crescente quando o referido meio de acoplamento (18) patina.
20. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado por os meios de pilotagem (152) compreenderem em memória pelo menos duas tabelas de verdade (Tl, T2) que definem o estado que o referido meio de acoplamento (18, 118) deve tomar em função de pelo menos um parâmetro (Vs, C) de funcionamento do veículo, e dos meios para passar de uma primeira (Tl) a uma segunda (T2) das referidas tabelas de verdade quando a referida grandeza grandeza física (VE/VS) ultrapassa um patamar (Kl), a primeira e a segunda tabela de verdade prevendo a manutenção nesse estado e respectivamente a mudança de estado do referido accionador (18, 118) para o valor corrente do parâmetro de funcionamento.
21. Dispositivo de transmissão de acordo com uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado por os meios iniciadores compreenderem um segundo meio de acoplamento selectivo (218).
22. Dispositivo de transmissão de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por os meios de pilotagem (152) compreenderem em memória pelo menos duas tabelas de verdade (Tl, T2) que definem o estado que devem tomar os dois meios de acoplamento selectivo (118, 218) em função do referido “pelo menos um” parâmetro (Vs, C) de funcionamento do veículo, e em que os meios de pilotagem (152) compreendem meios (312, 313) para, em função da evolução da grandeza física (VE/VS), passarem de uma primeira (Tl) das tabeleis, que prevê um estado intermediário de accionamento do segundo meio de acoplamento (218) com manutenção no estado do primeiro meio de acoplamento (118), para a segunda (T2) das tabelas, que prevê o accionamento simultâneo dos dois meios de 85 345 ΕΡ Ο 845 090/ΡΤ 5/5 acoplamento (118, 218) em relação ao estado dos meios de acoplamento que definem a relação de transmissão antiga.
23. Dispositivo de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por, de acordo com a segunda tabela, o estado intermediário está previsto para definir uma outra relação de transmissão (R4), quando o referido “pelo menos um” parâmetro de funcionamento (VE/VS) toma valores situados para além daqueles que correspondem à passagem de relação de transmissão antiga (R2) à relação de transmissão nova (R3).
24. Dispositivo de acordo com as reivindicações 21 a 23, caracterizado por compreender dois trens de engrenagem (107, 207) colocados em série e a cada um dos quais está associado um dos meios de acoplamento (118, 218), e capazes de fornecer cada um uma relação de transmissão alta e uma relação de transmissão baixa, sendo o salto entre a relação alta e a relação baixa diferente de um trem de engrenagem para o outro, em que a relação de transmissão antiga (R2) e a relação de transmissão nova (R3) são obtidas fazendo funcionar um dos respectivos trens de engrenagem de acordo com a sua relação alta e o outro de acordo com a sua relação baixa.
25. Dispositivo de acordo com a reivindicação 24, caracterizado por os meios de pilotagem serem para além disso capazes, a partir da relação de transmissão antiga (R2), de fazer passar o dispositivo de transmissão para uma relação extrema (R4) pelo accionamento do segundo meio de acoplamento (218) com manutenção no estado do primeiro meio de acoplamento (18).
26. Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado por compreender os meios de amortização (151) montados para abrandar o accionamento de pelo menos um dos meios de acoplamento selectivo (18). Lisboa, 10l OUT. 2βΠ0 Por ANTONOV AUTOMOTIVE TECHNOLOGIES B.V. -O AGENTE OFICIAL-q ADJUblTO

ENG.® ANTÔNIO I0Â0 DA CUNHA FERREI KA Ag. Of. Pr. Ind. Rao das Flores, 74 - 4.® . 1 EQO LISBOA