ITMI991824A1

ITMI991824A1 - Procedimento e dispositivo per il riconoscimento della direzione di rotolamento di uh autoveicolo

Info

Publication number: ITMI991824A1
Application number: IT1999MI001824A
Authority: IT
Inventors: Martin Zimmermann; Michael Salecker; Burkhard Kremmling; Robert Fischer; Martin Vornehm; Boguslaw Maciejewski
Original assignee: Luk Getriebe Systeme Gmbh
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2001-02-19
Also published as: FR2782481B1; BR9903864A; IT1313110B1; FR2782481A1; DE19937052A1; ITMI991824A0

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un procedimento e un dispositivo per il riconoscimento della direzione di rotolamento in particolare di un autoveicolo secondo il preambolo della rivendicazione brevettale 1 e della rivendicazione brevettuale 14.

Per la realizzazione di strategie di sicurezza, come una protezione antistrozzamento del motore di azionamento del veicolo, nel caso di sistemi di frizione e di cambio automatizzati è necessario riconoscere la direzione di rotolamento di un veicolo.

I sensori di numero di giri, impiegati solitamente per la determinazione di numero di giri, non sono però in grado di riconoscere direzioni di rotazione.

II compito della presente invenzione consiste quindi nel realizzare un procedimento e un dispositivo, in cui dal comportamento dei segnali di numero di giri del motore e del cambio possa venire determinata la direzione di rotolamento di un autoveicolo.

Questo compito viene risolto mediante un procedimento per il riconoscimento della direzione di rotolamento di un autoveicolo, che presenta le caratteristiche della rivendicazione brevettuale 1. Questo compito viene risolto inoltre da un dispositivo per il riconoscimento della direzione di rotolamento di un autoveicolo, che presenta le caratteristiche della rivendicazione brevettuale 14.

Un vantaggio sostanziale della presente invenzione consiste nel fatto che la direzione di rotolamento di un autoveicolo può venire riconosciuta secondo determinati criteri, mediante semplice valutazione dei numeri di giri del motore e del cambio, senza che siano necessarie dispendiose soluzioni hardware, che richiedono per esempio sensori sfalsati l'uno rispetto all'altro. Errori di riconoscimento vengono vantaggiosamente evitati. Un ulteriore vantaggio sostanziale consiste nel fatto che con il dispositivo secondo l'invenzione si ottiene che quando il cambio ruota effettivamente in senso opposto al motore, viene impostata una fìag, che viene mantenuta fin quando il veicolo non è fermo o è eliminata la rotazione in senso opposto di motore e cambio dopo il riconoscimento dell'errore.

Ulteriori vantaggiose esecuzioni dell'invenzione sono presentate nelle sottorivendicazioni.

Di seguito l'invenzione e le sue esecuzioni vengono illustrate più in dettaglio in relazione con le figure.

La figura 1 mostra uno schema circuitale di una disposizione, costituita da un motore, una frizione ad attrito, un cambio e le ruote motrici di un autoveicolo;

le figure da 2 a 6 mostrano diagrammi, che, per illustrare l'invenzione,mostrano le dipendenza fra i numeri di giri del motore e del cambio nonché del momento di innesto dal tempo durante l'avviamento rispettivamente il rotolamento.

In figura 1 è indicato con 1 il motore di un autoveicolo. Fra questo motore 1 e un cambio 2 è disposta una frizione ad attrito 3. Il cambio 2 è connesso con le ruote motrici 4. All'albero di uscita 11 del motore 1 è associato un sensore di numero di giri 5. All’albero di ingresso 21 del cambio 2 è associato un sensore di numero di giri 6. I segnali di uscita dei sensori di numero di giri 5 e 6 vengono alimentati ad un'unità di valutazione 7.

Innanzitutto in relazione con le figure 2 e 3 viene illustrato come durante l'avanzamento lento rispettivamente all'avviamento di un autoveicolo si determina se i numeri di giri determinati dai sensori di numero di giri 5 e 6 sono nello stesso senso o in senso contrapposto.

In ogni caso vale il fatto che nell'istante t = tQ (stato di partenza) il numero di giri ng del cambio è > 0, il numero di giri n^ del motore è > 0 e il numero di giri ng del cambio è minore del numero di giri nM del motore.

Se ora nell'intervallo da tQ a tj il momento della frizione Mk viene aumentato, nel caso di uguali direzioni di rotazione del motore 1 e del cambio 2 secondo la figura 2 il numero di giri del motore diminuirà e aumenterà il numero di giri del cambio.

Questo significa che dalle condizioni

e dal fatto che in caso di un aumento del momento della frizione il numero di giri ng del cambio aumenta (stato:© ), si può concludere che il motore 1 e il cambio 2 ruotano nello stesso senso.

Se nelle stesse condizioni il motore 1 e il cambio 2 ruotano in senso opposto (vedere nG effettivamente in figura 3), secondo la figura 3 nel caso di un aumento del momento della frizione nell'intervallo di tempo da tg a tj diminuiscono i numeri di giri ng del cambio e nM del motore.

Ciò significa che dalle condizioni

InGI>0,|nMI> 0 e InG1< InMI ®

e dal fatto che in caso di un aumento delmomento della frizione il numero di giri ng del cambio, determinato dal sensore 6, diminuisce (stato: 0 ), si può concludere che il motore 1 e il cambio 2 ruotano in senso opposto.

Di seguito in relazione con le figure 4 e 5 verrà illustrato il riconoscimento della direzione di rotolamento durante il rotolamento, per esempio in discesa, con il successivo innesto della frizione.

In questo caso si parte dal fatto che nell'istante t - tQ il numero di giri ng del cambio >0 e il numero di giri nM del motore 1 > 0 e che inoltre a causa del rotolamento il numero di giri ng del cambio 2 è maggiore del numero di giri n^ del motore 1.

Quando allora nell<1>intervallo di tempo fra tg e tj^ il momento della frizione viene aumentato, secondo la figura può verificarsi il caso in cui il numero di giri del motore 1 aumenta mentre diminuisce il numero di giri del cambio 2 se il motore 1 e il cambio 2 ruotano nelilo stesso senso.

Ciò significa che dalle condizioni

InG1>0, 1nMI>0 e |nGl> 1nM | 0

e dal fatto che ad un aumento del momento della frizione il numero di giri nM del motore aumenta (stato:0 ), si può concludere che il motore 1 e il cambio 2 ruotano nello stesso senso.

Se invece con uguali condizioni di partenza secondo la figura 5 nel caso di un aumento del momento della frizione nell'intervallo di tempo fra tg e tj il numero di giri n^ del motore 1 diminuisce e contemporaneamente diminuisce fortemente anche il numero di giri ng del cambio (stato: (§)), ciò significa che il motore 1 e il cambio 2 ruotano in senso opposto (vedere ng effettivamente in figura 5).

Ciò significa che dalle condizioni

InGI> 0,InM | >0 e inai> inMl ®

e dal fatto che all'aumento del momento della frizione diminuisce il numero di giri n^ del motore, si può concludere che il motore 1 e il cambio 2 ruotano in senso opposto. Questo è illustrato inoltre dal fatto che contemporaneamente avviene un aumento del momento del motore. Ciò avviene regolarmente in caso di direzioni di rotazione opposte di motore e cambio o ingresso e uscita della frizione, poiché il regolatore di folle del veicolo cerca di impedire un abbassamento del numero di giri del motore.

Dai valori di numero di giri, ottenuti all'aumento del momento della frizione sui sensori di numero di giri 5 e 6, l'unità di valutazione 7 può riconoscere senz'altro, quindi senza dispendio supplementare di sensoristica, hardware eccetera, se durante l'avanzamento lento o ravviamento e il rotolamento, per esempio in salita, il cambio 2 e ilmotore 1 ruotano nello stesso senso o in senso opposto.A tale scopo l'unità di valutazione 7 nel modo precedentemente descritto deve riconoscere soltanto come variano nelle condizionimenzionate il numero di giri del cambio n^ rispettivamente il numero di giri del motore in caso di aumento del momento della frizione M^.

Quando, sulla base dei segnali di numero di giri presenti sui sensori 5 e 6, viene riconosciuto che il cambio 2 e il motore 1 ruotano in senso opposto,mediante l'unità di valutazione 7 viene impostata una flag instabile, che indica all'elettronica di comando la rotazione opposta del motore 1 e del cambio 2, cosicché questa può prendere corrispondenti misure. La flag viene mantenuta fin quando il motore 1 e il cambio 2 ruotano in senso opposto. Essa viene azzerata soltanto quando il motore 1 e il cambio 2 non ruotano più in senso opposto ed è presente la situazione, in cui ciò può anche venire riconosciuto, per esempio in caso di arresto del veicolo.

In questo caso si deve badare particolarmente e preferibilmente a che vengono esclusi riconoscimenti errati,che sono da attribuire al fatto che possono instaurarsi per breve tempo condizioni di marcia normali, che simulano lo stato © illustrato precedentemente.Questo caso può verificarsi per esempio all'inserzione di una marcia e verrà illustrato con riferimento alla figura 6.

Per esempio al cambio dalla seconda marcia alla prima marcia dopo l'inserzione della prima marcia al generarsi del momento della frizione può instaurarsi per breve tempo lo stato Per questa ragione la flag menzionata, che indica la rotazione opposta del motore I e del cambio 2, viene impostata soltanto quando l'inserzione di una marcia è avvenuta almeno un certo tempo prima (7) .

Come variante di ciò, anche un periodo di tempo dopo l'estrazione dell'ultima marcia è un'ulteriore condizione di tempo vantaggiosa per l'impostazione della flag.

Per escludere ulteriormente riconoscimenti errati, nel caso delle condizioni© viene richiesto che il numero di giri del cambio sia maggiore di una quantità predeterminata, per esempio 100 giri al minuto, del numero di giri del motore (η^ > nM 100), e che inoltre il momento della frizione superi un valore predeterminato, per esempio sia > 10 Nm.

Un'ulteriore misura vantaggiosa consiste nell'impostare la flag soltanto quando ilmomento di rotazione delmotore è positivo, cosa che non è strettamente necessaria nel caso del cambio dimarcia descritto, (9).

Riassumendo, le condizioni descritte precedentemente per un riconoscimento privo di errori della rotazione in sensi opposti di cambio e motore sono quindi:

(riG > ΠΜ 100) e (Mk > 10 Nm) e (ΠΜ diminuisce)

e (inserzione della marcia è precedente di più di una durata di tempo predeterminabile).

La diminuzione del numero di giri del motore nM in queste condizioni non è plausibile in condizioni normali e indica univocamente che il cambio 2 ruota effettivamente in senso opposto al motore 1.

L'azzeramento della flag avviene preferibilmente quando valgono le seguenti condizioni:

(ΠΜ > riG + 100 o riG < 100).

Ciò significa che una flag impostata dopo il riconoscimento avvenuto una volta rimane impostata fino a che il veicolo non viene portato nello stato di quiete oppure fino a che il motore ruota ancora più rapidamente del cambio, cosa che può avvenire soltanto nel caso di un riconoscimento di errore precedente.

Poiché le condizioni menzionate dell'impostazione della flag possono essere presenti soltanto per breve tempo, è necessario mantenere la flag fino all'azzeramento.

In particolare in motori diesel deve venire impedito un trascinamento involontario all'indietro. Questa situazione può verificarsi quando con motore fermo o strozzato e marcia avanti inserita il rotolamento in discesa avviene all'indietro. Pertanto con flag impostata il trascinamento viene impedito o eseguito con un momento così piccolo, di per esempio 20 Nm, che il motore non ruota all'indietro.

Nel caso del rotolamento all'indietro nella marcia avanti, mediante un'innesto troppo rapido può venire strozzato ilmotore. Pertanto con flag impostata si innesta la frizione con un momento della frizione ridotto limitato di per esempio al massimo 30 Nm.

L'invenzione non è limitata al fatto che la frizione è disposta fra motore e cambio. Essa per esempio può anche essere disposta sul lato della presa di moto dopo il cambio. In generale il numero di giri delmotore può venire scambiato con il numero di giri di ingresso della frizione e il numero di giri del cambio con il numero di giri di uscita della frizione. Il numero di giri di ingresso della frizione è corrispondentemente un numero di giri, che rappresenta almeno i! numero di giri dell'elemento di ingresso della frizione. Il numero di giri di uscita della frizione è corrispondentemente un numero di giri, che rappresenta almeno il numero di giri dell'elemento di uscita della frizione.

Le rivendicazioni brevettuali depositate con la domanda sono proposte di formulazione senza pregiudizio per 1'ottenimento di ulteriore protezione brevettuale. La Richiedente si riserva di rivendicare ancora ulteriori caratteristiche rese note finora soltanto nella descrizione e/o nei disegni.

Riferimenti impiegati in sottorivendicazioni rimandano all'ulteriore esecuzione dell'oggetto della rivendicazione principale mediante le caratteristiche della rispettiva sottorivendicazione; essi non sono da intendere come una rinuncia all‘ottenimento di una protezione oggettiva autonoma per le caratteristiche delle sottorivendicazioni contenenti i riferimenti.

Gli oggetti di queste sottorivendicazioni formano però anche invenzioni autonome, che presentano una configurazione indipendente dagli oggetti delle precedenti sottorivendicazioni.

L'invenzione inoltre non è limitata agli esempi di esecuzione della descrizione. Invece nell'ambito dell'invenzione sono possibili numerose variazioni e modifiche, in particolare varianti, elementi e combinazioni e/o materiali, che per esempio sono inventivi mediante combinazione o modifica di singole caratteristiche rispettivamente elementi o passi di procedimento, descritti nella descrizione generale e in forme di esecuzione nonché nelle rivendicazioni e contenuti nei disegni, e mediante caratteristiche combinabili conducono ad un nuovo oggetto o a nuovi passi di procedimento rispettivamente sequenze di passi di procedimento, anche per quanto riguarda i procedimenti di fabbricazione,di prova e di lavoro.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per il riconoscimento della direzione di rotolamento di un autoveicolo con una frizione disposta nella catena di azionamento con un motore e un cambio, ove al cambio sono connesse in cascata ruote motrici, ove sono previsti sensori di numero di giri, che generano segnali di numero di giri, che rappresentano i numeri di giri del motore e del cambio, e che alimentano ad un'unità di valutazione segnali di numero di giri rappresentanti almeno i rispettivi numeri di giri (n^, HQ), caratterizzato dal fatto che dal comportamento dei numeri di giri del motore e del cambio in caso di un aumento del momento della frizione (M^) si deduce che i numeri di giri del motore e del cambio sono nello stesso senso o in senso opposto quando il numero di giri (nG) del cambio e il numero di giri (nM) delmotore variano in modi predeterminati.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1,caratterizzato dal fatto che si deduce che i numeri di giri del cambio e del motore sono in senso opposto quando nel caso di un aumento del momento della frizione (Mk) a partire dallo stato |nG|> 0, |nM|> 0 e |nG|< |nM| diminuiscono sia il valore del numero di giri (n^) del motore sia il valore del numero di giri (nG) del cambio.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che si deduce che i numeri di giri del cambio e del motore sono nello stesso senso quando nel caso di un aumento delmomento della frizione (Mk) a partire dallo stato |nG|> 0, |nM|> 0 e |nG|< |nM| aumenta il valore del numero di giri (nG) del cambio e diminuisce il valore del numero di giri (nM) delmotore.
4. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che si deduce che i numeri di giri del cambio e del motore sono in senso opposto quando nel caso di un aumento del momento della frizione (M^) a partire da |nG|>0, jnM|> 0 e |nG|> [nM|diminuiscono il valore del numero di giri (nG) del cambio e il valore del numero di giri (n^) del motore
5. Procedimento secondo la rivendicazione 1 oppure 3, caratterizzato dal fatto che si deduce che i numeri di giri del motore e del cambio sono nello stesso senso quando nel caso di un aumento del momento della frizione (Mk) a partire dallo stato |nG|> 0, |nM|> 0 e |nG|> |nM|diminuisce il valore del numero di giri (nG) del cambio e aumenta il valore del numero di giri del motore.
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che alla determinazione del senso opposto dei numeri di giri del cambio e del motore nell'elettronica di valutazione viene impostata una flag, che indica la rotazione in senso opposto, quando dopo l'ultimo cambio di marcia è trascorso almeno un periodo di tempo prestabilito.
7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il periodo di tempo prestabilito ammonta ad almeno 1 secondo.
8. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il periodo di tempo prestabilito ammonta al massimo ad 1 secondo.
9. Procedimento secondo la rivendicazione 6, 7 oppure 8, caratterizzato dal fatto che viene impostata la flag, che indica la rotazione nel senso opposto quando si ha (nG > nM 100) e (M^ > 10 Nm) e (l’inserzione di marcia è precedente di più del periodo di tempo prestabilito) e (diminuisce il numero di giri del motore).
10. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzato dal fatto che viene impostata una flag di rotazione in senso opposto quando il momento di rotazione del motore ancora erogato dal motore supera un valore limite positivo predeterminato.
11. Procedimento secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il valore limite predeterminato per il momento di rotazione del motore è in un campo fra 0 e 30 Nm.
12. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che una flag riconosciuta rimane mantenuta fino a che il veicolo non viene portato nello stato di quiete o il motore ruota più rapidamente del cambio.
13. Procedimento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che l'azzeramento della flag avviene quando si ha (nM > nG 100) o (nG < 100).
14.Dispositivo per il riconoscimento della direzione di rotolamento di un autoveicolo con una frizione disposta nella catena di azionamento con un motore e un cambio, ove al cambio sono connessi in cascata ruote motrici,ove sono previsti sensori di numero di giri, che generano segnali di numero di giri rappresentanti i numeri di giri del motore e del cambio, e che alimentano ad un’unità di valutazione i segnali di numero di giri rappresentanti almeno i rispettivi numeri di giri (nM, nG), caratterizzato dal fatto che dal comportamento dei numeri di giri del motore del cambio in caso di un aumento del momento della frizione (M^) si deduce che i numeri di giri del motore e del cambio sono nello stesso senso o in senso opposto,quando il numero di giri (n^) del cambio e il numero di giri (nM) del motore variano in modi predeterminati.
15.Dispositivo per il riconoscimento della direzione di rotolamento di un autoveicolo con una frizione disposta nella catena di azionamento con un motore e un cambio, ove al cambio sono connesse in cascata ruote motrici, ove sono previsti sensori di numero di giri, che generano segnali di numero di giri rappresentanti i numeri di giri del motore e del cambio, caratterizzato dal suo particolare modo di funzionamento e dalla particolare realizzazione secondo i presenti documenti della domanda.