BRPI0802332B1

BRPI0802332B1 - sistema de atuação para uma transmissão mecânica servo assistida com recuperação do vazamento de óleo

Info

Publication number: BRPI0802332B1
Application number: BRPI0802332A
Authority: BR
Inventors: Luca Bovina; Giuseppe Medico
Original assignee: Magneti Marelli Powertrain S.P.A.
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2008-06-04
Publication date: 2020-05-05
Also published as: US20090019845A1; EP2014927B1; ATE462082T1; BRPI0802332A2; US7941996B2; CN101354079A; DE602007005469D1; CN101354079B; EP2014927A1

Abstract

sistema de atuação para uma transmissão mecânica servo assistida com recuperação do vazamento de óleo. é descrito um sistema de atuação (21) para uma transmissão servo assistida; o sistema de atuação (21) compreende: um circuito hidráulico (30) compreendendo um reservatório (31) contendo um fluido de controle, um acumulador hidráulico (32) contendo o fluido de controle pressurizado, e uma bomba (33) a qual drena do reservatório (31) e alimenta o acumulador hidráulico; ao menos um atuador hidráulico (18, 19, 20) compreendendo ao menos uma cãmara de atuação (25) e um pistão móvel o qual desliza dentro da cãmara de atuação (25); uma válvula solenóide (26) para ligar a câmara de atuação (25) do atuador hidráulico (18, 19, 20) com o acumulador hidráulico (32) e com o reservatório (31); e um circuito de recirculação (35), o qual tem início em ao menos um ambiente que margeia a câmara de atuação (25) do atuador hidráulico (18, 19, 20) e termina no reservatório (31).

Description

SISTEMA DE ATUAÇÃO PARA UMA TRANSMISSÃO MECÂNICA SERVO ASSISTIDA COM RECUPERAÇÃO DO VAZAMENTO DE ÓLEO

CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção se refere a um sistema de atuação para uma transmissão mecânica servo assistida.

FUNDAMENTOS DA ARTE [002] Têm sido muito difundidas as transmissões mecânicas servo assistidas, as quais, do ponto de vista estrutural, são similares as transmissões manuais mecânicas de tipo tradicional, exceto pelo fato de que o pedal da embreagem e a alavanca de seleção da marcha, operados pelo motorista, são substituídos por correspondentes servo controles elétricos ou hidráulicos. Através do uso de uma transmissão mecânica servo assistida, o motorista apenas precisa enviar a ordem para mudar a marcha para cima ou para baixo para uma unidade de controle da transmissão e a unidade de controle da transmissão automaticamente muda a marcha através de uma atuação tanto no motor quanto nos servo controles associados com a embreagem e a caixa de câmbio.

[003] A ordem para a mudança de marcha pode ser gerada tanto de forma manual, isto é, a partir de um comando realizado pelo motorista, ou de forma automática, sem que ocorra uma ação do motorista. Quando é gerada a ordem de mudança de marcha, a unidade de controle da transmissão comanda o servo controle da embreagem de modo a liberar a embreagem para assim separar mecanicamente o eixo primário da caixa de câmbio do eixo motor; ao mesmo tempo, a unidade de controle da transmissão atua na unidade de controle do motor de modo a reduzir temporariamente o torque motor fornecido pelo dito motor.

[004] Uma vez que a unidade de controle da transmissão tenha verificado a liberação ou abertura da embreagem, a unidade de controle da transmissão comanda o servo controle da caixa de câmbio para desengatar a marcha atualmente engatada; quando a unidade de controla da transmissão verifica o desengate da marcha, a unidade de controle da transmissão comanda o servo controle da caixa de câmbio no sentido de deslocar o eixo de controle da caixa de câmbio de modo a disponibilizar o engate da nova marcha. Uma vez que a unidade de transmissão tenha verificado que o eixo de controle

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2/7 da caixa de câmbio alcançou a posição necessária, a unidade de controle da transmissão comanda o servo controle da caixa de câmbio no sentido de engatar a nova marcha.

[005] Por fim, quando a unidade de controle da transmissão verifica que a nova marcha foi engatada, a unidade de controle da transmissão comanda o servo controle da embreagem de modo a fechar a embreagem e a tornar o eixo primário da caixa de câmbio e o eixo de transmissão angular e reciproca mente integrados; ao mesmo tempo, a unidade de controle da transmissão age sobre a unidade de controle do motor de modo a restaurar o torque motor fornecido pelo próprio motor.

[006] O servo controle da embreagem é em geral de tipo hidráulico e compreende um único atuador hidráulico para o deslocamento da posição fechada para a posição aberta, e vice versa. Em geral, o servo controle da caixa de câmbio também é de tipo hidráulico, e atua no eixo de controle da caixa de câmbio de modo a conferir ao próprio eixo de controle tanto um deslocamento axial, isto é ao longo de um eixo central, de modo a selecionar a faixa da marcha, quanto uma rotação ao redor de um eixo central de modo a engatar e desengatar cada marcha. Por conseqüência, o servo controla da caixa de câmbio compreende um primeiro atuador hidráulico mecanicamente acoplado no eixo de controle de modo a deslocar axialmente o eixo de controle bem como um segundo atuador hidráulico, mecanicamente acoplado no eixo de controle, para girar o eixo de controle.

[007] Cada atuador hidráulico compreende ao menos uma câmara de atuação delimitada de um lado por um pistão móvel, o qual desliza ao longo da própria câmara de atuação e está conectado a um eixo de controle; a câmara de atuação é preenchida com um fluido pressurizado de modo a deslocar o pistão ao longo da própria câmara de atuação. Têm sido sugeridas soluções nas quais cada atuador hidráulico compreende duas câmaras, as quais são alternada mente preenchidas com o fluido pressurizado de modo a mover o pistão em duas direções, e também têm sido sugeridas soluções nas quais cada atuador hidráulico compreende uma unida câmara de atuação a qual é preenchida com o fluido sob pressão de modo a deslocar o pistão de uma única direção e contra a reação elástica gerada por uma mola, a qual tende a um deslocamento do pistão na direção oposta.

Petição 870200005908, de 13/01/2020, pág. 9/17 in [008] A camada de atuação do atuador hidráulico normalmente apresenta um formato tubular cilíndrico e é delimitada, de um lado, pelo pistão, e do lado oposto, por um plugue; o plugue é dotado de ao menos uma vedação anular estática e o pistão é dotado de ao menos uma vedação anular deslizante. É sempre possível que ocorram vazamentos do fluido pressurizado que é alimentado na câmara de atuação através destas vedações; estes vazamentos são indesejáveis uma vez que estes reduzem a quantidade de fluido presente no sistema hidráulico (assim, e pós um certo tempo, o nível de fluido no sistema hidráulico precisa ser restabelecido) e podem sujar tanto o atuador hidráulico quanto os componentes dispostos abaixo do atuador hidráulico (o fluido vazado tende a se mover para baixo pela ação da gravidade).

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [009] É um objetivo da presente invenção o de fornecer um sistema de atuação para uma transmissão mecânica servo assistida, cujo sistema de atuação esteja livre dos problemas supra descritos, e especifica mente seja fácil e barato de ser manufaturado e muito compacto.

[0010] De acordo com a presente invenção, um sistema de atuação para uma transmissão mecânica servo assistida é fornecido tal como reivindicado nas reivindicações que aqui acompanham.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] A presente invenção será ora descrita com referência aos desenhos que acompanham, os quais ilustram um exemplo não limitativo de uma forma de realização desta, nos quais:

- a figura 1 é uma vista diagramática de um veículo dotado de uma transmissão mecânica servo assistida; e

- a figura 2 é uma vista diagramática e em secção, com partes removidas por questão de clareza, de um sistema de atuação da transmissão mecânica servo assistida da figura 1, feito de acordo com a presente invenção.

FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS DA INVENÇÃO [0012] Na figura 1, o número 1 indica, como um todo, um carro dotado de duas rodas frontais e de duas rodas motoras traseiras 3, as quais recebem o torque motor

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4/7 gerado por um motor 4 a combustão interna, através de uma transmissão 5 servo assistida. A transmissão 5 servo assistida compreende uma embreagem 6 servo assistida, a qual está ligada a um sino fixado no motor 4, e adaptado para ligar o eixo motor 7 do motor 4 com o eixo de transmissão 8, o qual termina em um câmbio servo assistido 9 disposto no eixo traseiro. Um diferencial auto blocante 10, a partir do qual parte um par de eixos 11, cada um dos quais sendo ligado a uma respectiva roda motora traseira 3, é disposto em cascata em relação à caixa de câmbio 9 servo assistida.

[0013] O carro 1 compreende uma unidade de controle 12 (ilustrada de forma esquemática), uma unidade de controle 13 da transmissão (ilustrada de forma esquemática) e uma linha 14 BUS, a qual é construída de acordo com o protocolo CAN (rede de área do veículo) e se estende por todo o carro 1. Tanto a unidade de controle 12 para o controle do motor quanto à unidade de controle 13 para o controle da transmissão são ligadas na linha 14 BUS e podem assim se comunicar uma com a outra por meio de mensagens enviadas pela própria linha 14 BUS.

[0014] O câmbio servo assistido 9 compreende um eixo primário 16, o qual gira com uma velocidade angular ωΐ, e um eixo secundário 17, o qual gira a uma velocidade angular ω2, e que transmite o movimento para as rodas motoras traseiras 3 por meio do diferencial 10 e do par de eixos 11. O câmbio servo assistido 9 é atuado por um atuador hidráulico 18 de modo a engatar/desengatar uma marcha e por um atuador hidráulico 19 para selecionar uma faixa de marcha; os atuadores hidráulicos 18 e 19 são comandados pela unidade de controle da transmissão 13 servo assistida. Por meio da interposição de uma embreagem 6 servo assistida, o eixo primário 16 é ligado ao eixo motor 7, o qual é posto em rotação pelo motor 4 e gira com uma velocidade angular ωπι. A embreagem 6 servo assistida é atuada por um atuador hidráulico 20, o qual é comandado pela unidade de controle 13 da embreagem servo assistida 5.

[0015] Os atuadores hidráulicos 18, 19 e 20 constituem parte do sistema de atuação 21 da transmissão servo assistida 5, parcialmente mostrada na figura 2. Tal como ilustrado através da figura 2, o sistema de atuação 21 compreende um corpo de suporte 22 (parcialmente mostrado na figura 2) no qual são inseridos os três atuadores hidráulicos 18, 19 e 20. Especifica mente, a figura 2 mostra um atuador hidráulico 19 adaptado de

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5/7 modo a selecionar uma faixa de marcha através da imposição de um deslocamento axial, isto é ao longo do eixo central 24, para o eixo de controle 23; o atuador hidráulico 18 (não mostrado) impõem uma rotação, no eixo de controle 23, ao redor do eixo central 24 de modo a engatar e a desengatar cada marcha.

[0016] Tal como ilustrado na figura 2, o atuador hidráulico 19 é disposto em uma porção intermediária do eixo de controle 23 e apresenta duas câmaras de atuação 25, as quais são formadas no corpo de suporte 22 e que são alternadamente preenchidas com óleo pressurizado (o qual constitui o fluido de controle do sistema de atuação 21) de modo a deslocar o eixo de controle 23, nas duas direções, mediante o controle de um par de válvulas solenóides 26 de três vias. Especificamente, as duas câmaras de atuação 25 são transpassadas pelo eixo de controle 23, são dispostas em série ao longo do eixo de controle 23, e são reciprocamente separadas por uma flange 27, a qual é integral em relação ao eixo de controle 23 e que define um pistão do atuador hidráulico linear 19, sendo que este pistão pode deslizar dentro da câmara de atuação 25. A flange 27 compreende uma cavidade anular central 28 a qual acomoda uma vedação anular 29.

[0017] O sistema de atuação 21 ainda compreende um circuito hidráulico 30, compreendendo um reservatório 31 contendo o óleo, um acumulador hidráulico 32 contendo o óleo pressurizado, e uma bomba 34 a qual drena o fluido desde o reservatório 31 e alimenta o acumulador hidráulico. Cada válvula solenóide 26 de três vias está apta a manter a correspondente câmara de atuação 25 isolada de modo a manter constante a pressão do óleo dentro da câmara de atuação 25, está apta a conectar a camada de atuação 25 com o reservatório 31 para reduzir a pressão P do óleo dentro da camada de atuação 25, e está apta a ligar a câmara de atuação 25 no acumulador hidráulico 32 para aumentar a pressão do óleo dentro da câmara de atuação 25.

[0018] Cada câmara de atuação 25 está vedada, de um lado, por uma vedação 29 da flange 27, e do outro lado por uma vedação anular labial 34, através da qual o eixo de controle 23 desliza. Um possível vazamento de óleo através da vedação 29 da flange 27 não é significativa, uma vez que o vazamento do óleo através da vedação 29 da flange 27 é coletado pela outra câmara de atuação 25 e assim é mantido dentro do circuito hidráulico 30. Por outro lado, um possível vazamento do óleo através da vedação 34 pode

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6/7 causar problemas, uma vez que o óleo vazado através da vedação 34 deixa o circuito hidráulico 30 e assim reduz a quantidade de óleo presente no circuito hidráulico 30 e podería sujar tanto as peças do sistema de atuação 21 quanto às peças da transmissão servo assistida 5. De modo a coletar e a recircular o óleo que vaza através das vedações 34 do circuito hidráulico 30, é previsto um circuito de recirculação 35, o qual termina no reservatório 31 e tem início nas câmaras de coleta 36, cada uma das quais ao lado de uma câmara de atuação 25, é disposto ao lado da câmara de atuação 25 e é isolado da própria câmara de atuação 25 por meio de uma vedação 34.

[0019] Ainda mais, o circuito de recirculação 35 compreende uma câmara de coleta 37, a qual é disposta mais abaixo em relação à câmara de atuação 25 e mais abaixo em relação às câmaras de coleta 36, e está hidraulicamente ligada às câmaras de coleta 36 e ao reservatório 31. Especificamente, o circuito de recirculação 35 compreende um duto de alimentação 39, o qual tem início na parede inferior da câmara de coleta 37 e termina no reservatório 31, e dois dutos de alimentação 38, cada um dois quais iniciando na parede inferior da câmara de coleta 36 e terminando na camada de coleta 37.

[0020] De acordo com uma forma preferencial de realização, a câmara de coleta 37 compreende ao menos um furo passante 40 para ligar a própria câmara de coleta 37 com o ambiente externo; ao invés disto, o reservatório 31 do circuito hidráulico é vedado e isolado do ambiente externo de modo a gerar um vácuo dentro deste quando a bomba 33 aspira ao óleo do próprio reservatório 31. Desta forma, sempre que a bomba 33 aspira ao óleo de dentro do reservatório 31, é gerado um vácuo dentro do reservatório 31, o qual aspira ao óleo possivelmente presente no fundo da câmara de coleta 37.

[0021] Durante a atuação do sistema de atuação 21, o óleo que pode vazar para fora das câmaras de atuação 25 (isto é, para fora do circuito hidráulico 30) através das vedações 34 é depositado, por gravidade, no fundo das câmaras de coleta 36 e a partir destas desce, por gravidade, através dos dutos de alimentação 38 na direção da câmara de coleta 37, depositando-se por gravidade no fundo da câmara de coleta 37. Quando a bomba 33 aspira ao óleo do reservatório 31, é gerado um vácuo dentro do reservatório 31, o qual aspira ao óleo possivelmente presente no fundo da câmara de coleta 37, fazendo assim voltar o óleo anteriormente vazado do circuito hidráulico 30 para o próprio

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7/7 circuito hidráulico 30.

[0022] A figura 2 mostra apenas uma parte do circuito de recirculação 35, relativa ao atuador hidráulico 19; de acordo com uma forma preferida de realização, o circuito de recirculação 35 compreende outros componentes (outras câmaras de coleta e outros dutos de alimentação) acoplados nos atuadores hidráulicos 18 e 20, de forma totalmente similar em relação aos componentes previamente descritos (câmaras de coleta 36 e dutos de alimentação 38) acoplados no atuador hidráulico 19. De preferência, o circuito de recirculação 35 compreende uma única câmara de coleta 37 em comum com os três atuadores hidráulicos 18,19 e 20.

[0023] O sistema de atuação 21 supra descrito apresenta diversas vantagens posto ser simples, de custo reduzido e compacto, e acima de tudo, permite uma recuperação eficiente e efetiva do óleo que vaza a partir do circuito hidráulico 30, através das vedações 34 as quais vedam as câmaras de atuação 25.

Claims

Reivindicações

1. Sistema de atuação (21) para uma transmissão servo assistida, o sistema de atuação (21) compreendendo:

- um circuito hidráulico (30) compreendendo um reservatório (31) contendo um fluido de controle, um acumulador hidráulico (32) contendo o fluido de controle pressurizado, e uma bomba (33) a qual drena do reservatório (31) e alimenta o acumulador hidráulico;

- ao menos um atuador hidráulico (18, 19, 20) compreendendo ao menos uma câmara de atuação (25) e um pistão móvel o qual desliza dentro da câmara de atuação (25);

- uma válvula solenóide (26) para ligar a câmara de atuação (25) do atuador hidráulico (18,19, 20) com o acumulador hidráulico (32) e com o reservatório (31);

o sistema de atuação (21) sendo caracterizado por:

- o sistema de atuação (21) compreender um circuito de recirculação (35), o qual tem início em ao menos um ambiente que margeia a câmara de atuação (25) do atuador hidráulico (18,19, 20) e termina no reservatório (31);

- o circuito de recirculação (35) compreende uma primeira câmara de coleta (37), a qual é disposta mais abaixo que a câmara de atuação (25) do atuador hidráulico (18, 19, 20) e está hidraulicamente ligada no reservatório (31);

- a primeira câmara de coleta (37) compreende ao menos um orifício (40) para ligar a própria primeira câmara de coleta (37) com o ambiente externo; e

- o reservatório (31) do circuito hidráulico é vedado e isolado do ambiente externo de modo a gerar um vácuo dentro deste quando a bomba (33) aspira uma porção de fluido do próprio reservatório (31).
2. Sistema de atuação (21), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o circuito de recirculação (35) compreender um primeiro duto de alimentação (39), o qual tem início através da parede inferior da primeira câmara de coleta (37) e termina no reservatório (31).
3. Sistema de atuação (21), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o circuito de recirculação (35) compreender ao menos uma segunda câmara de coleta (36), a qual é disposta ao lado da câmara de atuação (25), é isolada da própria câmara de atuação (25) por ao menos uma vedação (34), e está hidraulicamente ligada na primeira

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2/2 câmara de coleta (37).
4. Sistema de atuação (21), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a segunda câmara de coleta (36) ser disposta mais alta que a primeira câmara de coleta (37).
5. Sistema de atuação (21), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o circuito de recirculação (35) compreender um segundo duto de alimentação (38), o qual tem início na parede mais baixa da segunda câmara de coleta (36) e termina na primeira câmara de coleta (37).
6. Sistema de atuação (21), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a

5, caracterizado por compreender:

- um primeiro atuador hidráulico (20) para atuar uma embreagem servo assistida (6);

- um segundo atuador hidráulico (19) para atuar a seleção da faixa das marchas em uma caixa de câmbio (9) servo assistida; e

- um terceiro atuador hidráulico (18) para atuar o engate/desengate das marchas na caixa de câmbio (9) servo assistida.
7. Sistema de atuação (21), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o circuito de recirculação (35) compreender uma primeira câmara de coleta (37) comum aos três atuadores hidráulicos (18,19, 20).