ITTO930619A1 - Dispositivo di comando per un cambio di velocita'. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per Invenzione dal titolo: "Dispositivo di comando per un cambio di velocit?"

Inventori designati: Lupo Giorgio, Mesiti Domenico.

La presente invenzione si riferisce ad un comando cambio di velocit? a pi? rapporti per autoveicoli, del tipo comprendente degli attuatori idraulici collegati agli alberini di comando del cambio, pilotati da una centralina elettronica in funzione di parametri derivati dalla condizione di marcia del veicolo.

Sono noti alla tecnica dei comandi del tipo suddetto, in cui si sono riscontrate irregolarit? di funzionamento, guasti anche gravi e una forte rumorosit?. Ci? era dovuto principalmente al fatto che gli attuatori idraulici realizzavano posizioni discrete meccanicamente definite che quindi erano a corsa fissa.

Infatti, se da una parte sia il comando della frizione, salvo per quanto riguarda il controllo sofisticato della posizione ,sia la selezione delle marce non creano eccessivi problemi, essendo alimentati alla pressione di linea del circuito idraulico di alimentazione, per quanto riguarda l'operazione di innesto, la velocit? di attuazione ed il carico applicato devono mutare continuamente a seconda della situazione di marcia del veicolo.

Con i dispositivi noti, privi di possibilit? di regolazione della pressione, si verificavano quindi rumorosit? di fondo-corsa e cosa pi? grave, scavalcamenti dei sincronizzatori al momento dei cambi di marcia, con conseguente danno per gli stessi.

Scopo della presente invenzione ? quello di ovviare agli inconvenienti suddetti.

Detto ed altri scopi vengono raggiunti da un dispositivo di comando cambio del tipo comprendente degli attuatori idraulici alimentati da fluido in pressione montati direttamente su di un cambio meccanico ed associati agli alberini di comando di selezione ed innesto ed a quello della frizione, una sorgente di fluido in pressione, mezzi per il controllo di detto fluido ed una centralina elettronica per il pilotaggio di detti mezzi di controllo in dipendenza dalle condizioni operative del veicolo, caratterizzato dal fatto che gli attuatori sono del tipo ad inseguimento, pilotati dalla centralina elettronica e che i mezzi di controllo del fluido in pressione comprendono una valvola modulatrice di pressione, anch'essa pilotabile tramite la centralina.

Detti ed altri scopi e vantaggi risulteranno chiari dalla descrizione che segue riferita ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo e di cui:

- la fig. 1 ? una vista schematica di un dispositivo secondo l'invenzione;

- la fig. 2 ? una vista in sezione di un componente il dispositivo di fig. 1;

- la fig. 3 ? una vista in sezione del componente di fig. 2 in una seconda posizione di lavoro ;

- la fig. 4 ? una vista in sezione di un componente il dispositivo di fig- 1 in una seconda forma di realizzazione.

Con riferimento alle figure, con 1 ? indicata la scatola di un cambio meccanico per autoveicoli compresa la campana 2 della frizione,la quale ? comandata tramite la leva 3.

Gli alberini 4 e 5 sono rispettivamente preposti alle funzioni di selezione ed innesto delle marce, sia avanti che indietro. Alla leva 3 della frizione, ? collegato un attuatore idraulico 6 ad inseguimento, fissato in modo noto sulla campana 2, provvisto di un trasduttore di posizione 7 e di raccordi di alimentazione 9 e scarico 10 del fluido in pressione.

Anche alla leva 4 di selezione delle marce, ? associato un secondo attuatore idraulico 12 ad inseguimento dello stesso tipo del precedente, supportato dalla scatola cambio 1 ed anch'esso provvisto di trasduttore di posizione 13 e di raccordi di alimentazione 14 e scarico 15.

La leva di innesto 5 ? anch'essa comandata da un attuatore elettroidraulico 17 ad inseguimento, atto cio? ad assumere una serie infinita di posizioni a seconda delle necessit?, quest'ultimo in grado per? di applicare forze di comando variabili, come descritto in seguito. Il suddetto attuatore, che verr? descritto pi? dettagliatamente in seguito, ? supportato, come il precedente, dalla scatola cambio 1 ? provvisto di trasduttore di posizione 18, di raccordi di alimentazione 19 e di scarico 20 del fluido in pressione ed anche di un dispositivo elettrico di comando 21.

II dispositivo secondo l'invenzione, si compone inoltre di un gruppo idraulico integrato di potenza 25, che operativamente potr? essere contenuto in un unico involucro 26, il quale comprende, collegati da opportuni condotti, un serbatoio 27 per il contenimento e lo scarico del fluido di lavoro, ed una elettropompa 28 munita di filtro di aspirazione 29 e di valvola di sovrapressione 30, atta ad inviare, con l'interposizione di una valvola di non ritorno 31 e di un filtro di mandata 32, il fluido in pressione ad un accumulatore 33.

Il gruppo 25 si compone inoltre di un trasduttore di pressione 34, di una valvola intercettatrice a due posizioni 35 per il collegamento, tramite un condotto 36, alternativamente alle alimentazioni degli attuatori 6,12,17, oppure allo scarico 27. Sulla linea di alimentazione 37 del1'attuatore elettroidraulico 17, ? interposta, sempre contenuta nell'involucro 26, una valvola modulatrice di pressione 38, anch'essa collegata allo scarico 27.

Il gruppo di potenza 25 viene pilotato, tramite opportuni collegamenti, da una centralina elettronica 39 che riceve segnali dai trasduttori di posizione 7,13,18, da sensori 40 delle condizioni dinamiche del veicolo, del motore e dalla leva del cambio 41.

La centralina pilota inoltre il dispositivo 21 montato sull'attuatore 17, da cui riceve anche segnali di risposta.

Con riferimento alle figure 2 e 3, verr? ora illustrato nei particolari uno degli attuatori 6,12,17 che, allo scopo di eliminare gli inconvenienti riscontrati nei dispositivi noti,sono, come detto, del tipo ad inseguimento. Inoltre 1'attuatore 17 in particolare, ? anche a controllo di carico tramite la valvola 38.

L<T>attuatore presenta un corpo 43 in cui ? disposta un'asta 44, scorrevole assialmente su sedi 45 ricavate sul corpo 43, ed avente un'estremit? rastremata 46 contenuta all'interno di detto corpo ed a contatto col trasduttore di posizione 18. L'altra estremit? 47, esterna al corpo 43, ? provvista di una boccola 47a per il suo collegamento con l'alberino 5 di innesto delle marce. Sul corpo 43 sono ricavati due raccordi, uno di alimentazione 48 del fluido in pressione e l'altro di scarico 48a.

Tra il corpo 43 e l'asta 44 in prossimit? dell'estremit? 47, ? definita una camera di lavoro 49 divisa in due parti 50 e 51 da un diaframma 52 a tenuta, ricavato sull'asta 44. Le due parti della camera di lavoro 49, possono essere collegate alternativamente con l?alimentazione 19 o lo scarico 20 tramite luci e passaggi ricavati nel corpo dell'asta 44, a seconda della posizione di una valvola ad inseguimento 53 montata scorrevole attorno alla detta asta 44, formante con essa una camera 53a, ed atta a controllare delle luci 54,55,56, ricavate su di essa.

In particolare, facendo traslare la valvola 53, tramite una coppia vite-dado 59 comandata da un servomotore elettrico 60, controllato dalla centralina elettronica 39 tramite un rilevatore di rotazione motore 61 (tutti facenti parte del gi? citato dispositivo 21), si ottiene la messa in pressione della parte 50 della camera 49 tramite le camere 61, ricavata tra le sedi 45 e 53a della valvola 53, la luce 62, il condotto 63, le luci 54 e 55, il condotto 64 ed il passaggio 65, tutti ricavati nell'asta 44. La parte 51 della camera 49, sar? invece in scarico tramite il passaggio 66, il condotto 67, la luce 56, tutti ricavati nell'asta 44, ed inoltre tramite le camere 68, compresa tra l'estremit? 46 dell'asta ed il corpo 43 dell 'attuatore, e 53a della valvola 53.

Questa condizione verr? mantenuta fino a quando il movimento dell'asta, per effetto della pressione nella parte 51 della camera 49, non far? intercettare la luce 55 dalla valvola 53 (fig.3).

Si avr? allora una condizione di equilibrio dell'asta in quanto le due parti 50 e 51 della camera 49 saranno isolate sia dall'alimentazione 48 che dallo scarico 48a. Solo quando, tramite il motore 60 e il rilevatore di rotazione 61, la centralina comander? lo spostamento della valvola 53, si avr? nuovamente una condizione instabile dell'asta 44 con conseguente suo spostamento fino alla chiusura della luce di mandata interessata.

Come ? evidente dalla descrizione precedente, l'innesto delle marce, nel dispositivo secondo la presente invenzione, pu? essere attuato con modalit? differenti a seconda delle condizioni istantanee di marcia dell?autoveicolo.

Infatti tramite la valvola modulatrice di pressione 38, come detto, si potr? regolare a piacimento la forza e/o la pressione con cui la marce vengono inserite, mentre tramite il dispositivo 21 si potr? regolare l'ampiezza della corsa dell?attuatore ed anche la velocit? di attuazione di tutti e tre gli attuatori. Ad esempio, per evitare il salto del sincronizzatore, cui si accennava in precedenza, si potr? fare in modo di accostare a bassa velocit? l'attuatore nella posizione di lavoro del sincronizzatore, per poi completare l'operazione, rallentando al termine della corsa per evitare battiti di fondo?corsa.

E evidente che si potr? sostituire il motore 60 ed il rilevatore di rotazione 61 con un motorino del tipo passo-passo od altro attuatore di tipo meccanico, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

In figura 4, ? raffigurato un secondo tipo di attuatore ad inseguimento il quale si compone sostanzialmente degli stessi elementi del1'attuatore descritto in precedenza, salvo per quanto riguarda il rilevatore della posizione della valvola ad inseguimento, e pertanto le parti corrispondenti sono state numerate con gli stessi numeri aumentati di cento.

Si noter? allora che la parte rastremata 146 dell'asta 144, ? stata spostata, assieme al trasduttore di posizione 118, dall'estremit? alla parte centrale compresa tra le camere 150 e 151. Inoltre, come accennato in precedenza, la posizione della valvola ad inseguimento 153, che ha ora profilo esterno a tronco di cono, viene rilevata tramite un trasduttore di posizione 170 collegato alla centralina elettronica 39 ed accoppiato a detto profilo.

Si elimina cos? il rilevatore di rotazione motore 61 utilizzato nella prima forma di realizzazione, mentre il funzionamento del1 'attuatore rimane uguale a quello descritto in precedenza .

Il dispositivo dell?invenzione permette il controllo della posizione attuata tramite il controllo in anello aperto sulla posizione/velocit? dell <1 >attuatore della valvola ad inseguimento ed il controllo in anello chiuso sulla posizione attuata. Inoltre il controllo di posizione permette 1 <1 >autotaratura degli attuatori evitando operazioni manuali di installazione.

E da notare ancora che, in condizioni di riposo, gli attuatori sono in scarico tramite la valvola intercettatr ice 35. Ci? permette di minimizzare, se non eliminare, le perdite per trafilamento riducendo il numero di interventi della pompa .

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando cambio del tipo comprendente degli attuatori idraulici alimentati da fluido in pressione, montati direttamente su di un cambio meccanico ed associati agli alberini di comando di selezione ed innesto ed a quello della frizione, una sorgente di fluido in pressione, mezzi per il controllo di detto fluido ed una centralina elettronica per il pilotaggio di detti mezzi di controllo in dipendenza dalle condizioni dinamiche del veicolo, caratterizzato dal fatto che almeno uno degli attuatori ? del tipo ad inseguimento, che ? pilotato dalla centralina elettronica e che i mezzi di controllo del fluido in pressione comprendono una valvola modulatrice di pressione, anch'essa pilotabile tramite la centralina.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l?attuatore ad inseguimento associato all'alberino di comando dell'innesto delle marce ? pilotato tramite detta valvola modulatrice di pressione.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che 1 1attuatore ad inseguimento comprende un motore elettrico ed una coppia vite-dado per il comando di una valvola ad inseguimento.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione caratterizzato dal fatto che il motore elettrico ? associato ad un rilevatore di rotazione motore.
5. 5. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 3 caratterizzato dal fatto che la valvola ad inseguimento ? controllata da un trasduttore di posizione controllato da detta centralina
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che gli attuatori sono muniti di trasduttori di posizione collegati alla centralina elettronica.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la valvola modulatrice di pressione controlla l'alimentazione dell 'attuatore ad inseguimento. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 e 3 caratterizzato dal fatto che 1'attuatore comprende un motorino passo-passo per il comando di detta valvola ad inseguimento