ITUB20155399A1

ITUB20155399A1 - Sistema idraulico di attuazione per un sistema powertrain,in particolare per una trasmissione manuale automatizzata, provvisto di un elemento antisgocciolamento

Info

Publication number: ITUB20155399A1
Application number: ITUB2015A005399A
Authority: IT
Inventors: Giovanni Luigi Antonini; Gabriele Ercole; Nerio Mengoli; Stefano Giorgini
Original assignee: Magneti Marelli Spa
Priority date: 2015-11-09
Filing date: 2015-11-09
Publication date: 2017-05-09

Description

"SISTEMA IDRAULICO DI ATTUAZIONE PER UN SISTEMA POWERTRAIN,IN PARTICOLARE PER UNA TRASMISSIONE MANUALE AUTOMATIZZATA, PROW ISTO DI UN ELEMENTO ANTISGOCCIOLAMENTO"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un sistema idraulico di attuazione per un sistema powertrain, in particolare per una trasmissione manuale automatizzata, provvisto di un elemento antisgocciolamento.

ARTE ANTERIORE

Come è noto, un sistema idraulico di attuazione per una trasmissione manuale automatizzata denominata comunemente "AMT" - Automated Marmai Transmission di un sistema powertrain comprende un cambio meccanico servoassistito che trasmette il moto alle ruote motrici di un veicolo ed è accoppiato ad una frizione servoassistita ed è comandata da una unità di controllo che sovraintende al funzionamento del cambio meccanico servoassistito e della frizione servoassistita e comanda l'apertura e la chiusura della frizione servoassistita, comanda l'innesto e il disinnesto delle marce e comanda la selezione delle marce attraverso degli attuatori idraulici comandati da rispettive elettrovalvole idrauliche. Nel sistema idraulico di attuazione, un fluido di comando viene prelevato da un serbatoio ed alimentato agli attuatori idraulici attraverso dei condotti,

I sistemi idraulici di attuazione del tipo fin qui descritto sono affetti da alcuni problemi legati, in particolare, al riempimento dei condotti con il fluido di comando nel caso in cui il serbatoio sia disposto più in alto rispetto al condotto stesso. Nel caso in cui il serbatoio si trovi ad un'altezza maggiore rispetto al condotto, il fluido di comando tende infatti a riempire per gravità il condotto stesso con effetti non trascurabili nel caso in cui una parte del sistema idraulico di attuazione (composto ad esempio dal serbatoio riempito col fluido di comando e dai condotti) venga fornito come un kit da trasportare e assemblare successivamente agli altri componenti del circuito idraulico.

Durante la fase di assemblaggio, in funzione del layout del sistema idraulico di attuazione, può infatti verificarsi che il fluido di comando fuoriesca dai condotti imbrattando gli altri componenti e l'ambiente di lavoro. DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di fornire un sistema idraulico di attuazione per un sistema powertrain, in particolare per una trasmissione manuale automatizzata, provvisto di un elemento antisgocciolamento che sia privo degli inconvenienti dello stato dell'arte e che sia di facile ed economica realizzazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito sistema idraulico di attuazione per un sistema powertrain, in particolare per una trasmissione manuale automatizzata, provvisto di un elemento antisgocciolamento secondo quanto rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista schematica di un sistema idraulico di attuazione per una trasmissione manuale automatizzata in un sistema powertrain,-la figura 2 è una vista schematica ed in sezione di un elemento antisgocciolamento del sistema della figura 1 realizzato in accordo con la presente invenzione;

la figura 3 è una vista schematica di una porzione sistema idraulico provvisto dell'elemento antisgocciolamento della figura 2 in una posizione di trasporto; e

la figura 4 è una vista schematica della porzione del sistema idraulico della figura 3 in una posizione di innesto.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'IMVEMZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un sistema idraulico di attuazione per una trasmissione (non illustrata) di un sistema powertrain, in particolare per una trasmissione manuale automatizzata denominata comunemente "AMT" - Automated Manual Transmission. La trasmissione AMT comprende un cambio meccanico servoassistito (non illustrato) che trasmette il moto alle ruote motrici di un veicolo ed è accoppiato ad una frizione servoassistita (non illustrata) . La trasmissione AMT è comandata da una unità di controllo che sovraintende al funzionamento del cambio meccanico servoassistito e della frizione servoassistita e comanda l'apertura e la chiusura della frizione servoassistita, comanda 1'innesto e il disinnesto delle marce e comanda la selezione delle marce attraverso quattro attuatori idraulici comandati da quattro rispettive elettrovalvole idrauliche (come meglio descritto in seguito).

Il sistema 1 idraulico di attuazione comprende un serbatoio 2 di raccolta di un fluido di comando che viene pescato ed alimentato mediante un condotto 3 di mandata rispettivamente ad un attuatore 4 di comando della frizione servoassistita, ad un attuatore GSA di selezione delle marce del cambio meccanico servoassistito e ad un attuatore EA a doppio effetto per l'innesto e il disinnesto delle marce selezionate.

Il fluido di comando in uscita dal serbatoio 2 viene inizialmente filtrato mediante un filtro 5 annegato all'interno del serbatoio 2 stesso e poi alimentato mediante una pompa 6 ad ingranaggi, azionata da un motore 7 elettrico, ad un numero di valvole 8 solenoide. Secondo una preferita variante, le valvole 8 solenoide sono delle valvole a tre vie e due posizioni.

Il fluido di comando alimentato in pressione dalla pompa 6 ad ingranaggi nel condotto 3 di mandata viene nuovamente filtrato da un filtro 9 provvisto di una valvola 10 di by-pass disposta in parallelo. Lungo il condotto 3 di mandata a valle del filtro 9 è disposto una valvola 11 di non ritorno, realizzata per prevenire ritorni del fluido di comando verso la pompa 6 ad ingranaggi. In altre parole, la valvola 11 di non ritorno è atta a impedire il flusso del fluido di comando in una direzione opposta rispetto ad una direzione di alimentazione indicata con la freccia A.

Lungo il condotto 3 di mandata, a valle della valvola 11 di non ritorno, è previsto un sensore 12 di pressione per la misurazione del valore di pressione P nel condotto 3 di mandata stesso e collegato ad un accumulatore 13 di pressione. Nel caso in cui la differenza (in valore assoluto) fra il valore della pressione P rilevato dal sensore 12 di pressione ed un livello di pressione Prefdi riferimento sia maggiore di un valore TV di sicurezza, l'accumulatore 13 di pressione viene comandato per compensare il gradiente di pressione. In altre parole, l'accumulatore 13 di pressione è atto a stabilizzare la pressione del fluido di comando all'interno del condotto 3 di mandata al livello di pressione Prefdi riferimento.

Come illustrato nella figura 1, lungo il condotto 3 di mandata a valle del sensore 12 di pressione, è definito un nodo 14 di diramazione. In corrispondenza del nodo 14 di diramazione, il condotto 3 di mandata si divide in quattro rami 3*, 3**, 3***, 3**** di mandata, ciascuno dei quali alimenta il fluido di comando con 1'interposizione di rispettive valvole 8 solenoide rispettivamente all'attuatore GSA di selezione delle marce del cambio meccanico servoassistito, oppure all'attuatore EA a doppio effetto per l'innesto e il disinnesto delle marce selezionate, oppure all'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita. Ciascuna valvola 8 solenoide è pilotata per mettere in comunicazione il rispettivo attuatore GSA, EA, 4 con la mandata dal serbatoio 2 (flusso del fluido di comando indicato con la freccia A) oppure alternativamente con lo scarico del fluido di comando (flusso del fluido di comando indicato con la freccia S) attraverso un condotto 3' di ritorno del fluido di comando che sfocia nel serbatoio 2.

Verrà di seguito descritto il collegamento a tenuta di fluido realizzato fra il ramo 3*** di mandata e l'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita.

Il sistema 1 idraulico di attuazione comprende un elemento 15 antisgocciolamento (illustrato nelle figure da 2 a 4) per evitare la fuoriuscita del fluido di comando dal condotto 3 di mandata durante la fase di collegamento del condotto 3 di mandata (in particolare del ramo 3*** di mandata) con l'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita.

Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nella figura 2, l'elemento 15 antisgocciolamento comprende una guarnizione 16 ed un elemento 17 distanziale, realizzati come due elementi separati. La guarnizione 16 è provvista di un asse X di simmetria e presenta una forma sostanzialmente anulare in cui è definito un foro 18 passante coassiale all'asse X di simmetria. La guarnizione 16 comprende inoltre un bordo 19 anulare superiore, un bordo 20 anulare inferiore ed una superficie 21 esterna di raccordo fra il bordo 19 anulare superiore ed il bordo 20 anulare inferiore. La superficie 21 esterna è coassiale all'asse X di simmetria e presenta una forma sostanzialmente concava o a clessidra.

L'elemento 17 distanziale è anch'esso coassiale all'asse X di simmetria e comprende un perno 22 atto ad impegnarsi nel foro 18 passante della guarnizione 16 ed un elemento 23 inferiore conformato ad "U". In altre parole, l'elemento 23 inferiore è provvisto di due appendici 24 che si protendono dal lato opposto rispetto al perno 22 e che definiscono il profilo ad "U". Chiaramente, l'elemento 17 distanziale può essere provvisto di un diverso numero di appendici 24, ad esempio tre oppure quattro appendici 24 che si protendono dal lato opposto rispetto al perno 22.

In una differente forma di attuazione, non illustrata, la guarnizione 16 e l'elemento 17 distanziale sono realizzati come unico elemento; cioè, la guarnizione 16 ed l'elemento 17 distanziale sono realizzati di pezzo.

Secondo forme di attuazione alternative, la guarnizione 16 e l'elemento 17 distanziale sono realizzati rispettivamente, in gomma e in materiale plastico oppure entrambi in plastica. Secondo una ulteriore variante, la guarnizione 16 e l'elemento 17 distanziale sono realizzati mediante co-stampaggio.

Secondo quanto illustrato nelle figure 3 e 4, ad una estremità del ramo 3*** del condotto 3 di mandata, è previsto un elemento 25 di connessione che è configurato per alloggiare al suo interno l'elemento 15 antisgocciolamento e per accoppiarsi con un elemento 26 di attacco dell'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita in modo da realizzare un collegamento fluidodinamico con 1'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita.

L'elemento 25 di connessione comprende un corpo 27 centrale provvisto di un asse Y di simmetria ed un corpo 28 laterale provvisto di un asse Z di simmetria.

Secondo una preferita forma di attuazione, il corpo 27 centrale ed il corpo 28 laterale sono disposti a L; cioè, l'asse Z di simmetria è disposto ortogonalmente rispetto all'asse Y di simmetria.

Il corpo 27 centrale è provvisto di un'estremità 29 inferiore aperta realizzata per accogliere l'elemento 26 di attacco 1'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita.

Il corpo 27 centrale comprende una parete 30 laterale sostanzialmente cilindrica e coassiale all'asse Y di simmetria. In corrispondenza della parete 30 laterale è ricavata una apertura 31 passante per il collegamento con il corpo 28 laterale. La guarnizione 16 presenta una dimensione tale da coprire interamente l'apertura 31 passante.

La superficie interna della parete 30 laterale e la guarnizione 16 presentano dimensioni sostanzialmente uguali tra loro. In altre parole, la larghezza della guarnizione 16 approssima la larghezza della superficie interna della parete 30 laterale in modo da impegnare completamente il corpo 27 centrale. Inoltre, il corpo 27 centrale è delimitato superiormente da una estremità 32 chiusa.

L'elemento 15 antisgocciolamento è alloggiato all'interno del corpo 27 centrale, è mobile lungo l'asse Y di simmetria tra una posizione PT di trasporto, illustrata nella figura 3, e una posizione PI di innesto, illustrata nella figura 4.

Nella posizione PT di trasporto, l'elemento 26 di attacco dell'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita non è accoppiato all'elemento 25 di connessione che presenta quindi una estremità inferiore aperta mentre l'elemento 15 antisgocciolamento impedisce il passaggio del fluido di comando dal corpo 28 laterale al corpo 27 centrale e la fuoriuscita del fluido di comando stesso attraverso l'estremità aperta del corpo 27 centrale stesso. In altre parole, nella posizione PT di trasporto, l'elemento 15 antisgocciolamento si dispone in corrispondenza della apertura 31 passante in modo da impedire il passaggio del fluido di comando dal corpo 28 laterale al corpo 27 centrale. Nella posizione PT di trasporto, la guarnizione 16 è affacciata alla apertura 31 passante in modo da ostruire completamente il passaggio del fluido di comando proveniente dal serbatoio 2, attraverso il corpo 28 laterale, verso l'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita.

Dall'altro lato, nella posizione PI di innesto, l'elemento 26 di attacco dell'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita è accoppiato all'elemento 25 di connessione che presenta quindi una estremità inferiore in collegamento fluidodinamico con l'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita e l'elemento 15 antisgocciolamento consente il passaggio del fluido di comando dal corpo 28 laterale al corpo 27 centrale.

Nella posizione PT di trasporto, fra l'estremità 32 superiore del corpo 27 centrale e la guarnizione 16 è definita una camera C. L'inserimento dell'elemento 26 di attacco dell'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita all'interno del corpo 27 centrale attraverso la sua estremità aperta per realizzare l'accoppiamento con l'elemento 25 di connessione, causa il movimento dalla posizione PT di trasporto alla posizione PI di innesto. In particolare, l'elemento 26 di attacco entra a contatto con l'elemento 17 distanziale causando il movimento dell'elemento 15 antisgocciolamento lungo l'asse di simmetria che risale verso l'estremità 32 chiusa.

L' elemento 15 antisgocciolamento si arresta una volta raggiunta la posizione P I di innesto in cui la camera C accoglie l' elemento 15 antisgocciolamento e la guarnizione 16 è disposta in prossimità della superficie interna della estremità 32 chiusa ( in particolare, la guarnizione 16 può disporsi a contatto con la superficie interna della estremità 32 chiusa oppure ad una ridotta distanza dalla superficie interna della estremità 32 chiusa) . Nella posizione P I di innesto, le appendici 24 dell' elemento 17 distanziale si interpongono tra la guarnizione 16 e la superficie superiore dell' elemento 26 di attacco e l' elemento 17 distanziale è af facciato alla apertura 31 passante in modo da consentire il passaggio del fluido di comando proveniente dal serbatoio 2 , attraverso il corpo 28 laterale, verso l' attuatore 4 di comando della frizione servoassistita .

Secondo una preferita variante, il perno 22 atto ad impegnarsi nel foro 18 passante della guarnizione 16 è internamente cavo, cioè present a un foro passante (non illustrato ) , coassiale all' asse X di simmetria realizzato per consentire la fuoriuscita dell' aria contenuta nella camera C.

E' importante sottolineare che, a seguito dell' inserimento dell' elemento 26 di attacco dell'attuatore 4 di comando della frizione servoassistita nel corpo 27 centrale dell' elemento 25 di connessione, l' elemento 15 antisgocciolamento permane nella posizione PI di innesto. In altre parole, l'elemento 15 antisgocciolamento non è mobile dalla posizione PI di innesto alla posizione PT di trasporto.

Nella trattazione che precede si è fatto esplicito riferimento ad un sistema 1 idraulico di attuazione per una trasmissione manuale automatizzata "AMT" - Automated Manual Transmission, ma l'applicazione dell'elemento 15 antisgocciolamento può trovare vantaggiosa applicazione in un qualsiasi sistema idraulico di attuazione per evitare 1'indesiderate fuoriuscite del fluido di comando contenuto nei condotti. In particolare, l'elemento 15 antisgocciolamento può trovare vantaggiosa applicazione per tutti quei sistemi o circuiti idraulici che vengono collegati o assemblati ad altri componenti dopo averne riempito i condotti con il fluido di comando .

Il sistema 1 idraulico di attuazione provvisto dell'elemento 15 antisgocciolamento fin qui descritto presenta alcuni vantaggi. Il vantaggio principale risiede nella totale assenza di fuoriuscite del fluido di comando, al momento dell'assemblaggio, che consente di mantenere i componenti e 1'ambiente circostante puliti e privi di contaminazione. Inoltre, l'elemento 15 antisgocciolamento presenta l'ulteriore vantaggio di essere di facile ed economica realizzazione .

Claims

R IV E N D IC A Z IO N I 1.- Sistema (1) idraulico di attuazione per un sistema powertrain, in particolare per una trasmissione manuale automatizzata, provvisto di un elemento (15) antisgocciolamento disposto in corrispondenza di un nodo di collegamento di un condotto (3) di mandata di un fluido di comando ad un attuatore (4); in cui, il condotto (3) di mandata è provvisto di un elemento (25) di connessione per realizzare un collegamento fluidodinamico con 1'attuatore (4); l'elemento (25) di connessione comprende un corpo (27) centrale presentante un primo asse (Y) di simmetria ed una estremità aperta realizzata per accogliere un elemento (26) di attacco dell'attuatore (4) ed un corpo (28) laterale; il sistema (1) idraulico è caratterizzato dal fatto che l'elemento (15) antisgocciolamento è alloggiato all'interno del corpo (27) centrale ed è mobile lungo il primo asse (Y) di simmetria fra una posizione (PT) di trasporto, in cui l'elemento (15) antisgocciolamento impedisce il passaggio del fluido di comando dal corpo (28) laterale al corpo (27) centrale, ed una posizione (PI) di innesto, in cui consente il passaggio del fluido di comando dal corpo (28) laterale verso il corpo (27) centrale; in cui l'elemento (15) antisgocciolamento si sposta dalla posizione (PT) di trasporto alla posizione (PI) di innesto a seguito dell'inserimento dell'elemento (26) di attacco nel corpo (27) centrale in modo tale da consentire il passaggio del fluido di comando dal condotto (3) di mandata verso 1'attuatore (4). 2.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione 1, in cui l'elemento (15) antisgocciolamento non è realizzato mobile dalla posizione (PI) di innesto alla posizione (PT) di trasporto. 3.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l'elemento (15) antisgocciolamento permane nella posizione (PI) di innesto, a seguito dell'inserimento dell'elemento (26) di attacco nel corpo (27) centrale. 4.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo (27) centrale presenta una estremità (32) superiore chiusa in corrispondenza della quale è definita una camera (C) atta ad accogliere l'elemento (15) antisgocciolamento nella posizione (PI) di innesto, 5.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo (28) laterale è provvisto di un secondo asse (Z) di simmetria, disposto ortogonalmente al primo asse (Y) di simmetria. 6.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione 5, in cui il corpo (27) centrale comprende una parete (30) laterale sostanzialmente cilindrica, coassiale al primo asse (Y) di simmetria e in cui è ricavata una apertura (31) passante per il collegamento con il corpo (28) laterale; nella posizione (PT) di trasporto, l'elemento (15) antisgocciolamento si dispone in corrispondenza della apertura (31) in modo da impedire il passaggio del fluido di comando dal corpo (28) laterale al corpo (27) centrale. 7.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elemento (15) antisgocciolamento comprende: - una guarnizione (16) provvista di un terzo asse (X) di simmetria e di un foro (18) passante coassiale al terzo asse (X) di simmetria; ed - un elemento (17) distanziale anch'esso coassiale al terzo asse (X) di simmetria e comprendente un perno (22) ed un numero di appendici (24) inferiori; in cui, il perno (22) è atto ad impegnarsi nel foro (18) passante della guarnizione (16). 8.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione 7, in cui il perno (22) è internamente cavo, cioè presenta un foro passante coassiale al terzo asse (X) di simmetria. 9.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione 7 oppure 8, in cui la guarnizione (16) e l'elemento (17) distanziale sono realizzati in materiale plastico. 10.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni da 7 a 9, in cui la guarnizione (16) e l'elemento (17) distanziale sono realizzati di pezzo. 11.- Sistema idraulico secondo la rivendicazione da 7 a 10, in cui la guarnizione (16) e l'elemento (17) distanziale sono realizzati mediante co-stampaggio. 12.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo (27) centrale comprende una parete (30) laterale sostanzialmente cilindrica e la guarnizione (16) presenta una dimensione che approssima la larghezza della parete (30) laterale in modo da impegnare completamente il corpo (27) centrale. 13.- Sistema idraulico secondo una delle rivendicazioni da 7 a 12, in cui la guarnizione (16) comprende un bordo (19) anulare superiore, un bordo (20) anulare inferiore ed una superficie (21) esterna di raccordo sostanzialmente concava o a clessidra.