ITTO20111018A1 - Sistema elettroidrostatico per l'attuazione assistita di una frizione. - Google Patents

Description

“Sistema elettroidrostatico per l’attuazione assistita di una frizioneâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione fa riferimento ad un sistema elettroidrostatico per l’attuazione assistita di una frizione, destinato primariamente, anche se non in via esclusiva, al settore delle frizioni per motori a combustione interna per autovetture con cambio automatico o cambio robotizzato

Sono noti, allo stato della tecnica, sistemi di attuazione per frizioni ad uso automobilistico di tipo elettromeccanico ovvero idraulico, caratterizzati tuttavia da un elevato livello di complessità di struttura e funzionamento; in aggiunta, le soluzioni idrauliche attualmente note prevedono che il flusso venga controllato a mezzo di distributori o valvole proporzionali ovvero mediante pompe a cilindrata variabile, e non agendo in via diretta sul motore elettrico (si vedano, in proposito, le seguenti domande di brevetto: US20110021301 Hydraulic Vehicle Clutch System, Drivetrain for a Vehicle Includinc Same and Method, US4401200 Arrangement fot Authomatic Clutch Actuation, US4591038 Automatic Clutch Control System ed EP 802356 An electro-device for controlling a servo-gearbox).

Scopo della presente invenzione à ̈ fornire una soluzione in grado di superare i punti di criticità e complessità riscontrati in riferimento a quanto attualmente noto, attraverso una soluzione innovativa caratterizzata da un elevato livello di compattezza e semplicità del sistema complessivo.

Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ fornire un sistema tale da garantire elevate prestazioni di attuazione e di controllabilità. Inoltre, con la soluzione proposta, si intende fornire un sistema in grado di garantire, a prestazioni invariate, una sensibile riduzione dei consumi, in modo particolare nell’ambito dei percorsi urbani, dove l’innesto ed il disinnesto della frizione sono particolarmente frequenti.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell’invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti da un sistema elettroidrostatico per l’attuazione assistita di frizione, come quello descritto nella rivendicazione 1, caratterizzato da un apprezzabile livello di compattezza e semplicità, e dove il controllo della portata del flusso avviene agendo direttamente sul motore elettrico.

Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l’oggetto delle rivendicazioni dipendenti, da ritenersi parte integrante della presente descrizione.

Viene fornita qui di seguito una descrizione dettagliata di una realizzazione preferita del trovato, avente carattere esemplificativo e non limitativo, facente riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la Figura 1 Ã ̈ un diagramma a blocchi che rappresenta lo schema di funzionamento di una realizzazione preferita del sistema, dal punto di vista idraulico;

- la Figura 2 Ã ̈ un diagramma a blocchi che rappresenta lo schema di funzionamento di una realizzazione preferita del sistema, dal punto di vista meccanico;

- la Figura 3 Ã ̈ la rappresentazione di un esploso tridimensionale di una realizzazione preferita del sistema;

- la Figura 4 Ã ̈ la rappresentazione tridimensionale di una realizzazione preferita del sistema, assemblata.

Il trovato oggetto della presente invenzione fa riferimento ad un sistema 1 elettroidrostatico per l’attuazione di una frizione 2, in particolare (ma non in modo esclusivo) di uso automobilistico, comprendente un motore 3 (preferibilmente, ma non esclusivamente, elettrico) collegato ad una pompa 4 di tipo idraulico a cilindrata fissa, in grado di generare una portata complessiva tale da determinare l’attuazione di un cilindro idraulico 5, utilizzato per il disinnesto della frizione 2. Nella variante con motore 3 elettrico, tale motore potrebbe essere rotativo o lineare. Ad un motore lineare verrebbe collegato un attuatore lineare – pistone idraulico. La pompa 4 o l’attuatore lineare sono invece di tipo idraulico.

Per ottenere un risultato di maggiore contenimento dei consumi, à ̈ altresì possibile l’introduzione di un elemento di valvola 6 (ad esempio un'elettrovalvola con funzionamento del tipo on/off, oppure una valvola proporzionale o altro tipo di valvola equivalente) per il mantenimento della frizione in posizione di disinnesto; tale evenienza si rivela funzionale per evitare che il motore 3 lavori in condizioni di stallo provocando il suo eccessivo innalzamento della temperatura.

Il sistema 1 può inoltre essere dotato di una valvola 7 di massima pressione, avente primariamente funzioni di sicurezza, finalizzata a tenere sotto controllo la pressione complessiva del circuito.

Il sistema 1 comprende inoltre un'unità di controllo elettronica (ECU) 8 di comando del motore 3 e dell'elemento di valvola 6, e di conseguenza del cilindro 5 (la ECU 8 potrebbe non essere parte del sistema nel caso in cui il motore e l’elettrovalvola vengano pilotati dalla centralina motore o dalla centralina veicolo).

Come illustrato in Fig. 2, il sistema comprende inoltre almeno un sensore 6', che potrebbe essere un sensore di posizione dello stelo del cilindro 5, ma anche un sensore di pressione nel cilindro 5, oppure un sensore di corrente nel motore elettrico 3 (tale sensore 6' à ̈ comunque opzionale). Il sensore 6' consente di avere informazioni relative alla posizione reale, e quindi alla condizione di apertura, della frizione 2. Qualora tale sensore sia presente, la ECU 8 avrà così un feedback da un sensore di posizione, di pressione, di corrente, ecc.

La ECU 8 sicuramente riceve sempre un segnale esterno dalla centralina motore, che fornisce informazioni su quando chiudere ed aprire la frizione 2.

Per facilitare la connessione tra motore 3 e pompa 4, potrebbe essere previsto inoltre un giunto meccanico 9, come si vede meglio in Figura 3, che riporta anche la sede 10 utilizzata per il circuito ed il fissaggio dei vari componenti (ci possono essere diversi modi per collegare l'albero motore all’albero della pompa: à ̈ persino possibile che l’albero di motore e pompa siano un componente unico e che pertanto i due sottosistemi risultino integrati).

Per quanto riguarda il funzionamento del sistema 1 inventivo, non appena la ECU 8 ha inviato al motore 3 un comando di azionamento della frizione 2, il motore 3 aziona la pompa 4, la quale invia fluido al cilindro 5, provocando lo spostamento dello stelo e quindi il disinnesto della frizione 2 stessa. L'elettrovalvola 6 (che può anche non essere presente), su comando dell'ECU 8, chiude il circuito e mantiene la frizione 2 in stato disinnestato fino a quando un comando di innesto, proveniente dalla ECU 8, interviene sull’elettrovalvola 6 che si riapre facendo azzerare la pressione nel circuito e ad azzerarsi, consentendo alla molla 12 del cilindro 5 di riportare la frizione 2 in posizione di innesto.

Alla luce della descrizione fornita poco sopra, emerge dunque con chiarezza come il descritto sistema 1 si riveli effettivamente idoneo ad apportare percettibili vantaggi rispetto alla tecnica nota, in particolare:

- nella soluzione idraulica proposta, il flusso non viene controllato a mezzo di valvole proporzionali ovvero pompe a cilindrata variabile, bensì agendo direttamente sul motore elettrico 3;

- à ̈ possibile introdurre un'elettrovalvola 5 di tipo on/off (o altra valvola di tipo equivalente) per il mantenimento della frizione 2 in posizione di disinnesto, riducendo così ulteriormente i consumi e possibili effetti termici sul motore elettrico;

- à ̈ possibile l’introduzione di una valvola 7 di massima pressione, con funzioni di sicurezza;

- a prestazioni pressoché invariate, à ̈ effettivamente riscontrabile un sensibile risparmio energetico, specialmente in caso di percorrenza di tratte urbane dove la sollecitazione della frizione 2 à ̈ maggiore; - il sistema 1 risulta composto da un numero più limitato di componenti, non essendo necessario il raddoppiamento di alcuni di essi, come nel caso dei dispositivi attualmente disponibili;

- il sistema 1 si rivela, nel suo complesso, compatto e leggero;

- risultano in ogni caso garantiti elevati rapporti di riduzione, di prestazioni e di controllo.

Si à ̈ descritta una forma di realizzazione preferita del trovato oggetto della presente invenzione: eventuali modifiche o varianti non banali della medesima, purché rientranti nell’alveo della medesima idea inventiva, ricadono del pari nel campo di protezione dell'invenzione, come da rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Sistema (1) per l’attuazione di una frizione (2) ad uso automobilistico, caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno un motore rotativo o lineare (3); - almeno una pompa rotativa o attuatore lineare (4), a cui il motore (3) à ̈ direttamente collegato; e - almeno un cilindro idraulico (5), attuato dalla portata idraulica generata dalla pompa rotativa o attuatore lineare (4), che provoca il disinnesto della frizione (2).
2. 2) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la portata generata dalla pompa rotativa o attuatore lineare (4) Ã ̈ atta ad essere controllata agendo direttamente sul motore (3).
3. 3) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore (3) Ã ̈ di tipo elettrico, e detta pompa (4) Ã ̈ di tipo idraulico e/o a cilindrata fissa.
4. 4) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un elemento di valvola (6) in grado di mantenere la frizione (2) in posizione di disinnesto, riducendo al minimo il consumo energetico.
5. 5) Sistema (1) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto elemento di valvola (6) Ã ̈ un'elettrovalvola di tipo on/off, oppure una valvola proporzionale.
6. 6) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno una valvola (7) di massima pressione, avente primariamente funzioni di sicurezza.
7. 7) Sistema (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno un'unità di controllo elettronica, ECU (8) di comando del motore (3) e dell'elemento di valvola (6), e di conseguenza del cilindro (5), la ECU (8) ricevendo un segnale esterno dalla centralina motore, che fornisce informazioni su quando chiudere ed aprire la frizione (2).
8. 8) Sistema (1) secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno un sensore (6'), connesso ed atto a fornire alla ECU (8) informazioni relative alla posizione reale, e quindi alla condizione di apertura, della frizione (2).
9. 9) Sistema (1) secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il sensore (6') Ã ̈ un sensore di posizione dello stelo del cilindro (5), oppure un sensore di pressione nel cilindro (5), oppure un sensore di corrente nel motore elettrico (3).
10. 10) Sistema (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre almeno un giunto (9) atto a facilitare la connessione operativa tra motore (3) e pompa (4).