ITUB20153377A1 - Metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"METODO DI CONTROLLO PER L'ESECUZIONE DI UN CAMBIO MARCIA IN UNA TRASMISSIONE PROVVISTA DI UN CAMBIO A DOPPIA FRIZIONE"

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione, in cui le frizioni sono in bagno d'olio.

ARTE ANTERIORE

Una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione comprende una coppia di alberi primari tra loro coassiali, indipendenti ed inseriti uno all'interno dell'altro; due frizioni coassiali, ciascuna delle quali è atta a collegare un rispettivo albero primario ad un albero motore di un motore termico a combustione interna; ed almeno un albero secondario che trasmette il moto alle ruote motrici ed è accoppiabile agli alberi primari mediante rispettive coppie di ingranaggi, ciascuna delle quali definisce una marcia.

Durante un cambio marcia, la marcia corrente accoppia l'albero secondario ad un albero primario mentre la marcia successiva accoppia l'albero secondario all'altro albero primario; di conseguenza, il cambio di marcia avviene incrociando le due frizioni, cioè aprendo la frizione associata alla marcia corrente e contemporaneamente chiudendo la frizione associata alla marcia successiva.

Le frizioni utilizzate in un cambio a doppia frizione sono generalmente in bagno d'olio e vengono quindi comandate in pressione (cioè il grado di apertura/chiusura della frizione viene determinato dalla pressione dell'olio all'interno della frizione stessa). Quando una centralina di controllo della trasmissione riceve dal guidatore il comando di cambio marcia (tipicamente il guidatore agisce su di una levetta o su di un pulsante disposti sul volante o in prossimità del volante), la centralina di controllo della trasmissione inizia immediatamente la chiusura della frizione associata alla marcia successiva; tuttavia, prima che la frizione associata alla marcia successiva possa iniziare a trasmettere coppia alle ruote motrici è necessario attendere un certo intervallo di tempo di ritardo (tipicamente compreso tra 80 e 220 millesimi di secondo) durante il quale viene completato il riempimento dell'olio all'interno della frizione.

Quando la frizione associata alla marcia successiva inizia a trasmettere coppia alle ruote motrici (quindi al termine dell'intervallo di tempo di ritardo) la frizione associata alla marcia corrente viene progressivamente aperta determinando un incrocio tra le due frizioni; è importante osservare che l'apertura della frizione associata alla marcia corrente avviene senza alcun ritardo, in quanto la frizione è già piena di olio in pressione e deve venire svuotata dell'olio presente. Mano a mano che la frizione associata alla marcia successiva incrementa la coppia trasmessa alle ruote motrici la frizione associata alla marcia corrente diminuisce in modo complementare la coppia trasmessa alle ruote motrici in modo da mantenere sempre costante sia la coppia motrice generata dal motore termico, sia la coppia trasmessa alle ruote motrici.

E' stato osservato che il guidatore avverte la presenza del ritardo (pari all'intervallo di tempo di ritardo) tra l'istante in cui invia il comando di cambio marcia e 1'istante in cui inizia effettivamente il cambio marcia (cioè l'istante in cui la frizione associata alla marcia successiva inizia a trasmettere coppia alle ruote motrici). Tale ritardo, anche se molto contenuto e comunque ininfluente ai fini prestazionali in quanto la trasmissione della coppia alle ruote motrici non viene mai interrotta o diminuita, viene giudicato fastidioso e penalizzante da una parte rilevante dei guidatori che ritengono, a torto, la tradizionale trasmissione manuale automatica con cambio a singola frizione più pronta e quindi più prestazionale.

Inoltre, il guidatore medio è abituato alle sensazioni trasmesse da un cambio tradizionale a singola frizione e quindi si aspetta di avvertire un "buco di coppia " (cioè un "buco di accelerazione") durante un cambio marcia ascendente seguito da una crescita della coppia motrice (cioè dell'accelerazione) al termine del cambio marcia ascendente. Invece, in un cambio di marcia standard di un cambio a doppia frizione, durante il cambio marcia ascendente si avverte unicamente una diminuzione progressiva della accelerazione longitudinale del veicolo per effetto dell'allungamento progressivo del rapporto di trasmissione della coppia motrice generata dal motore; tale modalità di cambio marcia è molto positiva dal punto di vista delle prestazioni, ma provoca nella maggior parte dei guidatori l'impressione esattamente opposta, cioè di essere penalizzante per le prestazioni.

E' importante osservare che il giudizio espresso dai guidatori deve venire tenuto in massimo conto anche quando tecnicamente sbagliato, in quanto la grande maggioranza dei guidatori giudica il comportamento dell'automobile in base alle proprie percezioni e convinzioni e non in base a criteri oggettivi. In altre parole, la cosa più importante è che il veicolo venga percepito dai guidatori come soddisfacente (anche a fronte di un modesto decremento delle prestazioni),

La domanda di brevetto EP2239484A1 descrive un metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione che migliora la percezione del cambio di marcia da parte del guidatore (ovvero permette al guidatore di avvertire delle sensazioni piacevoli per effetto del cambio marcia) pur senza penalizzare la prestazione.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è di fornire un metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione, il quale metodo di controllo permetta di migliorare ulteriormente la percezione del cambio di marcia da parte del guidatore senza, nel contempo, penalizzare in modo sensibile la prestazione.

Secondo la presente invenzione viene fornito un metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione, secondo quanto rivendicato dalle 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 ed in pianta di un veicolo a trazione posteriore provvisto di una trasmissione provvista di un cambio a doppia frizione che viene controllata secondo il metodo di controllo della presente invenzione;

• la figura 2 è una vista schematica della trasmissione della figura 1 provvista di un cambio a doppia frizione;

• la figura 3 illustra l'evoluzione temporale delle coppie trasmesse dalle due frizioni del cambio a doppia frizione, della velocità di rotazione di un albero motore del motore, della accelerazione longitudinale del veicolo, e della coppia motrice generata dal motore durante un cambio di marcia convenzionale; e

• le figure 4-9 illustrano l'evoluzione temporale delle coppie trasmesse dalle due frizioni del cambio a doppia frizione, della velocità di rotazione di un albero motore del motore, della accelerazione longitudinale del veicolo, e della coppia motrice generata dal motore durante diversi cambi di marcia eseguiti secondo il metodo di controllo della presente invenzione .

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'IMVEMZIONE

Nella figura 1, con il numero 1 è indicato nel suo complesso un veicolo (in particolare una automobile) provvisto di due ruote 2 anteriori e di due ruote 3 posteriori motrici; in posizione anteriore è disposto un motore 4 a combustione interna, il quale è provvisto di un albero 5 motore e produce una coppia motrice che viene trasmessa alle ruote 3 posteriori motrici mediante una trasmissione 6 automatica manuale. La trasmissione 6 comprende un cambio 7 a doppia frizione disposto al retrotreno ed un albero 8 di trasmissione che collega l'albero 5 motore ad un ingresso del cambio 7. In cascata al cambio 7 è collegato un differenziale 9 autobloccante, dal quale partono una coppia di semiassi 10, ciascuno dei quali è solidale ad una ruota 3 posteriore motrice.

Il veicolo 1 comprende una centralina 11 di controllo del motore 4, la quale sovraintende al controllo del motore 4, una centralina 12 di controllo della trasmissione 6, la quale sovraintende al controllo della trasmissione 6, ed una linea 13 BUS, la quale è realizzata secondo il protocollo CAN (Car Area Network), è estesa a tutto il veicolo 1 e permette alle centraline 11 e 12 di controllo di dialogare tra loro. In altre parole, la centralina 11 di controllo del motore 4 e la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 sono collegate alla linea 13 BUS e quindi possono comunicare tra loro mediante messaggi inoltrati sulla linea 13 BUS stessa. Inoltre, la centralina 11 di controllo del motore 4 e la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 possono essere tra loro direttamente collegate mediante un cavo 14 di sincronizzazione dedicato, il quale è in grado di trasmettere direttamente dalla centralina 12 di controllo della trasmissione 6 alla centralina 11 di controllo del motore 4 un segnale senza i ritardi introdotti dalla linea 13 BUS. In alternativa, il cavo 14 di sincronizzazione potrebbe non essere presente e tutte le comunicazione tra le due centraline 11 e 12 di controllo vengono scambiate utilizzando la linea 13 BUS.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, il cambio 7 a doppia frizione comprende una coppia di alberi 15 primari tra loro coassiali, indipendenti ed inseriti uno all'interno dell'altro. Inoltre, il cambio 7 a doppia frizione comprende due frizioni 16 coassiali, ciascuna delle quali è atta a collegare un rispettivo albero 15 primario all'albero 5 motore del motore 4 a combustione interna mediante l'interposizione dell'albero 8 di trasmissione; ciascuna frizione 16 è in bagno d'olio e viene quindi comandata in pressione (cioè il grado di apertura/chiusura della frizione 16 viene determinato dalla pressione dell'olio all'interno della frizione 16 stessa); secondo una alternativa forma di attuazione, ciascuna frizione 16 è a secco e viene quindi comandata in posizione (cioè il grado di apertura/chiusura della frizione 16 viene determinato dalla posizione di un elemento mobile della frizione 16 stessa). Il cambio 7 a doppia frizione comprende un singolo albero 17 secondario collegato al differenziale 9 che trasmette il moto alle ruote 3 posteriori motrici; secondo una alternativa ed equivalente forma di attuazione, il cambio 7 a doppia frizione comprende due alberi 17 secondari entrambi collegati al differenziale 9.

Il cambio 7 a doppia frizione presenta sette marce avanti indicate con numeri romani (prima marcia I, seconda marcia II, terza marcia III, quarta marcia IV, quinta marcia V, sesta marcia VI e settima marcia VII) ed una retromarcia (indicata con la lettera R). L'albero 15 primario e l'albero 17 secondario sono tra loro meccanicamente accoppiati mediante una pluralità di coppie di ingranaggi, ciascuna delle quali definisce una rispettiva marcia e comprende un ingranaggio 18 primario montato sull'albero 15 primario ed un ingranaggio 19 secondario montato sull'albero 17 secondario. Per permettere il corretto funzionamento del cambio 7 a doppia frizione, tutte le marce dispari (prima marcia I, terza marcia III, quinta marcia V, settima marcia VII) sono accoppiate ad uno stesso albero 15 primario, mentre tutte le marce pari (seconda marcia II, quarta marcia IV, e sesta marcia VI) sono accoppiate all'altro albero 15 primario.

Ciascun ingranaggio 18 primario è calettato ad un rispettivo albero 15 primario per ruotare sempre in modo solidale con 1'albero 15 primario stesso ed ingrana in modo permanente con il rispettivo ingranaggio 19 secondario; invece, ciascun ingranaggio 19 secondario è montato folle sull'albero 17 secondario. Inoltre, il cambio 7 a doppia frizione comprende quattro sincronizzatori 20 doppi, ciascuno dei quali è montato coassiale all'albero 17 secondario, è disposto tra due ingranaggi 19 secondari, ed è atto a venire attuato per innestare alternativamente i due rispettivi ingranaggi 19 secondari all'albero 17 secondario (cioè per rendere alternativamente i due rispettivi ingranaggi 19 secondari angolarmente solidali all'albero 17 secondario). In altre parole, ciascun sincronizzatore 20 può venire spostato in un verso per innestare un ingranaggio 19 secondario all' albero 17 secondario, oppure può venire spostato nell'altro verso per innestare l'altro ingranaggio 19 secondario all'albero 17 secondario.

Il cambio 7 a doppia frizione comprende un singolo albero 17 secondario collegato al differenziale 9 che trasmette il moto alle ruote 3 posteriori motrici; secondo una alternativa ed equivalente forma di attuazione, il cambio 7 a doppia frizione comprende due alberi 17 secondari entrambi collegati al differenziale 9.

Vengono di seguito descritte le modalità di esecuzione di un cambio di marcia da una marcia A corrente ad una marcia B successiva. Per semplicità verrà descritto un cambio marcia ascendente durante la progressione delle marce, quindi la marcia A corrente presenta un rapporto di trasmissione maggiore rispetto alla marcia B successiva.

In una situazione iniziale (cioè prima del cambio di marcia), una frizione 16A è chiusa per trasmettere il moto ad un albero ISA primario che a sua volta trasmette il moto all'albero 17 secondario mediante la marcia A corrente che è innestata; una frizione 16B è invece aperta ed isola quindi un albero 15B primario dall'albero 8 di trasmissione. Prima di iniziare il cambio di marcia ascendente viene innestata la marcia B successiva per collegare attraverso la marcia B stessa l'albero 15B primario all'albero 17 secondario; tale operazione viene svolta in automatico indipendentemente dalla volontà del guidatore non appena la frizione 16B viene aperta al termine del precedente cambio marcia. Quando il guidatore invia il comando di cambio marcia, viene eseguito il cambio marcia aprendo la frizione 16A per scollegare l'albero ISA primario (quindi la marcia A) dall'albero 8 di trasmissione (cioè dall'albero 5 motore del motore 4) e contemporaneamente chiudendo la frizione 16B per collegare l'albero 15B primario (quindi la marcia B) all'albero 8 di trasmissione (cioè all'albero 5 motore del motore 4).

Nella figura 3 sono illustrate le modalità di un cambio marcia convenzionale, in cui all'istante T0il guidatore invia il comando di cambio marcia (tipicamente agendo su di una levetta o su di un pulsante disposti sul volante o in prossimità del volante); nella figura 3 partendo dall'alto sono illustrate le coppie trasmesse dalle due frizioni 16A e 16B, la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4, l'accelerazione a longitudinale del veicolo 1, e la coppia TEmotrice generata dal motore 4. Non appena la centralina 12 di controllo della trasmissione riceve dal guidatore il comando di cambio marcia (istante T0), la centralina 12 di controllo della trasmissione inizia immediatamente il riempimento della frizione 16B, ovvero inizia immediatamente ad alimentare olio in pressione all'interno della frizione 16B; infatti, la frizione 16B associata alla marcia B successiva può trasmettere una coppia significativa alle ruote 3 posteriori motrici solo quando è stato completato il riempimento dell'olio in pressione e quindi l'olio in pressione stesso non potendo occupare ulteriore volume all'interno della frizione 16B esercita una spinta che impacca i dischi della frizione 16B stessa. Di conseguenza, prima che la frizione 16B associata alla marcia B successiva possa iniziare a trasmettere una coppia significativa alle ruote 3 posteriori motrici è necessario attendere un certo intervallo di tempo di ritardo TR(tipicamente compreso tra 80 e 220 millesimi di secondo) durante il quale viene completato il riempimento dell'olio all'interno della frizione 16B. Normalmente, il completamento del riempimento della frizione 16B viene monitorato attraverso un sensore di pressione che sente la pressione dell'olio all'interno della frizione 16B stessa: quando la pressione dell'olio all'interno della frizione 16B supera una soglia predeterminata, allora vuole dire che il volume interno della frizione 16B è stato completamente riempito e quindi l'olio all'interno della frizione 16B inizia a comprimersi. Di conseguenza, l'istante Τχ in cui (trascorso il tempo di ritardo TR)la frizione 16B è piena di olio ed è pronta trasmettere una coppia significativa viene stabilito quando la pressione dell'olio all'interno della frizione 16B supera la soglia predeterminata.

Dall'istante To in cui la centralina 12 di controllo della trasmissione inizia immediatamente la chiusura della frizione 16B all'istante Txin cui, trascorso il tempo di ritardo TR, la frizione 16B è piena di olio ed è pronta trasmettere una coppia significativa non accade niente alla dinamica del veicolo 1, cioè tutta la coppia motrice generata dal motore 4 viene trasmessa interamente dalla frizione 16A come prima dell'inizio del cambio marcia. All'istante Τχ viene comandata l'apertura della frizione 16A; è importante osservare che l'apertura della frizione 16A associata alla marcia A corrente avviene senza alcun ritardo, in quanto la frizione 16A è già piena di olio in pressione ed in questa fase deve unicamente venire svuotata di parte dell'olio aprendo una elettrovalvola (la cui azione e quindi istantanea).

Tra gli istanti Τχ e T2avviene il trasferimento di coppia tra le due frizioni 16, cioè la coppia trasmessa dalla frizione 16A scende progressivamente e nello stesso tempo sale progressivamente la coppia trasmessa dalla frizione 16B determinando un incrocio tra le due frizioni 16. Preferibilmente, la frizione 16A viene aperta nello stesso tempo necessario a chiudere completamente la frizione 16B in modo tale da realizzare un incrocio simmetrico; in questo incrocio rimane costante la coppia motrice generata dal motore 4, mentre cala progressivamente la coppia complessiva trasmessa alle ruote 3 posteriori motrici per effetto del progressivo allungamento del rapporto di trasmissione del cambio 7 (la frizione 16A è associata alla marcia A corrente che è più corta rispetto marcia B successiva associata alla frizione 16B). All'instante T2la frizione 16A è completamente aperta (quindi non trasmette più coppia) mentre la frizione 16B è completamente chiusa (quindi trasmette tutta la coppia motrice). Tra gli istanti Τχ e T2intercorre il tempo di cambio Tcdurante il quale la coppia trasmessa dalla frizione 16A diminuisce fino ad annullarsi e contestualmente la coppia trasmessa dalla frizione 16B aumenta fino ad arrivare alla coppia TEmotrice generata dal motore 4, ovvero durante il quale la frizione 16A si separa dalle ruote 3 posteriori motrici e la frizione 16B si collega alle ruote 3 posteriori motrici.

La velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 è pari alla velocità ωΑdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente prima del cambio marcia, scende progressivamente verso la velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva durante il cambio marcia, ed è pari alla velocità ωΒdi rotazione dopo il cambio marcia. Come illustrato nella figura 3, fino all'istante T2in cui la frizione 16A è completamente aperta la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore è pari (aderente) alla velocità ωΑdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente associata alla frizione 16A e quindi viene diminuita solo dopo che la frizione 16A è completamente aperta; tale modalità di controllo della velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore è finalizzata ad evitare che la frizione 16A diventi frenante, cioè generi una coppia frenante alle ruote 3 posteriori motrici. Per diminuire la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 dopo la completa apertura della frizione 16A la centralina 11 di controllo del motore 4, su indicazione della centralina 12 di controllo della trasmissione 6, diminuisce temporaneamente la coppia motrice generata dal motore 4 stesso; tale diminuzione temporanea della coppia motrice generata dal motore 4 ha come effetto la diminuzione della velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore che dal valore iniziale ωΑimposto dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente passa al valore finale ωΒimposto dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva. E' importante osservare che la diminuzione temporanea della coppia TEmotrice generata dal motore 4 non ha alcun effetto sulla accelerazione a longitudinale del veicolo 1, in quanto la coppia trasmessa dalla frizione 16B alle ruote 3 posteriori motrici rimane costante.

Tra gli istanti T2e T3intercorre il tempo di sincronizzazione Tsdurante il quale la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 scende dalla velocità ωΑdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente alla velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva, ovvero la velocità ωΕdi rotazione viene sincronizzata con la velocità ωΒdi rotazione,

L'accelerazione <x longitudinale del veicolo 1 è in prima approssimazione costante e pari al valore aAimmediatamente prima del cambio marcia, scende progressivamente verso il valore aBdurante il cambio marcia, ed è in prima approssimazione costante e pari al valore aBimmediatamente dopo il cambio marcia. La diminuzione della accelerazione a longitudinale del veicolo 1 durante il cambio marcia è dovuta al fatto che la coppia motrice generata dal motore 4 che rimane sostanzialmente costante viene trasmessa con un rapporto di trasmissione progressivamente crescente (la marcia A è più corta della marcia B) e quindi alle ruote 3 posteriori motrici viene applicata una coppia motrice decrescente.

Nel sopra descritto cambio di marcia, appare evidente che tra l'istante T0in cui il guidatore invia il comando di cambio marcia e l'istante Τχ in cui il guidatore avverte il cambio marcia (cioè avverte una diminuzione della accelerazione <x longitudinale del veicolo 1) trascorre il tempo di ritardo TRche dal punto di vista del guidatore è un tempo di attesa privo di azione (ovvero un indesiderato "ritardo " della trasmissione 6 che risponde quindi ”lentamente " ai comandi impartiti). Per dare al guidatore la sensazione di una maggiore prontezza di risposta della trasmissione 6 al comando di cambio marcia, è possibile operare secondo quanto illustrato nelle figure 4-7.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, l'apertura della frizione 16A è praticamente istantanea, ovvero avviene alla massima velocità possibile (teoricamente con una legge di variazione a gradino); allo stesso modo, anche la chiusura della frizione 16B è praticamente istantanea, ovvero avviene alla massima velocità possibile (teoricamente con una legge di variazione a gradino). In altre parole, quando la frizione 16B è pronta a trasmettere una coppia significativa (ovvero quando la pressione dell'olio all'interno della frizione 16B supera la soglia predeterminata), la frizione 16B viene chiusa con una legge di comando a gradino (ovvero inseguendo un obiettivo di coppia da trasmettere che varia a gradino, cioè in modo istantaneo) e quindi alla massima velocità possibile e, nello stesso tempo, la frizione 16A viene aperta con una legge di comando a gradino (ovvero inseguendo un obiettivo di coppia da trasmettere che varia a gradino, cioè in modo istantaneo) e quindi alla massima velocità possibile.

Di conseguenza, nella forma di attuazione illustrata nella figura 4 il tempo di cambio Tcè molto più breve sia del tempo di ritardo TR/sia del tempo di sincronizzazione Ts; in particolare, il tempo di cambio Tcè inferiore al 20% (in alcune situazione al 15%) del tempo di sincronizzazione Ts ,

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, è possibile eseguire il riempimento della frizione 16B in modo estremamente rapido, in quanto è possibile alimentare alla frizione 16B sempre (costantemente, per tutto il riempimento) la massima portata di olio possibile; infatti all'istante Τχ non è necessario alcun controllo preciso della posizione della frizione 16B, in quanto la frizione 16B deve venire completamente chiusa alla massima velocità possibile (quindi con l'elettrovalvola di riempimento tutta aperta ed un controllo sostanzialmente a catena aperta). In altre parole, nella forma di attuazione illustrata nella figura 3, all'istante Ί1è richiesto un controllo fine e preciso della posizione della frizione 16B per chiudere la frizione 16B in modo progressivo e relativamente lento seguendo un obiettivo a rampa relativamente lenta; di conseguenza, il riempimento della frizione 16B deve avvenire in modo controllato (cioè parzializzando la portata particolarmente in prossimità dell'istante Ih) e quindi più lento (ovvero non si può utilizzare sempre la massima portata di olio possibile, ma si deve parzializzare la portata di olio per mantenere sempre un controllo preciso sulla dinamica della frizione 16B). Invece, nella forma di attuazione illustrata nella figura 4, all'istante Ti la frizione 16B deve venire completamente chiusa alla massima velocità possibile, quindi non è necessario mantenere un controllo fine e preciso della posizione della frizione 16B; di conseguenza, il riempimento della frizione 16B può avvenire rapidamente in modo "esuberante " utilizzando sempre la massima portata di olio possibile.

Nella forma di attuazione illustrata nella figura 4 il tempo di ritardo TRnecessario al riempimento della frizione 16B è di circa 80-100 millisecondi, mentre nella forma di attuazione illustrata nella figura 3 il tempo di ritardo TRnecessario al riempimento della frizione 16B è di circa 220-250 millisecondi. In altre parole, il riempimento della frizione 16B in modo preciso e controllato (ovvero con un controllo dell'alimentazione dell'olio in catena chiusa) è più lento di circa 120-140 millisecondi del riempimento della frizione 16B in modo incontrollato alla massima portata di olio possibile (ovvero con un controllo dell'alimentazione dell'olio in catena aperta).

Riassumendo, agendo opportunamente sul comando in corrente della elettrovalvola che regola il riempimento della frizione 16B è possibile diminuire significativamente il tempo necessario al riempimento: un riempimento nominale (la cui durata nel tempo è un valore compreso tra 100 ms e 220 ms ed è pari al tempo di ritardo TRcompreso tra gli istanti To e Τχ) consente una notevole precisione nella coppia trasmessa dalla frizione 16B in quanto sono separate le fasi in cui la frizione 16B inizia a trasmettere la coppia e la fase in cui la coppia trasmessa cresce progressivamente. Invece, comandando l'elettrovalvola che regola il riempimento della frizione 16B con un valore pari (o prossimo) al massimo consentito è possibile diminuire il tempo di riempimento della frizione 16B fino a meno di 65-75 ms (in effetti è necessario un tempo di 65-75 ms tra gli istanti To e T2, quindi per un intervallo di tempo maggiore del solo tempo di ritardo TRche è compreso tra gli istanti T0e Ti); in questo modo le fasi in cui la frizione 16B inizia a trasmettere coppia e quella in cui la coppia trasmessa cresce progressivamente sono sovrapposte (in altre parole la frizione 16B trasmette la massima coppia nello stesso istante in cui inizia a trasmettere coppia). Inoltre, è necessario aprire istantaneamente la frizione 16A contemporaneamente all'avvenuto riempimento della frizione 16B; per avere una diminuzione di coppia istantanea della frizione 16A si agisce su un'opportuna elettrovalvola che svuota la frizione 16A stessa.

In questa forma di attuazione è molto importante sincronizzare in modo ottimale e preciso l'attuazione delle due frizioni 16A e 16B: una mancata sincronizzazione delle operazioni di apertura e chiusura delle due frizioni 16A e 16B può portare ad un buco di coppia (se la frizione 16A viene aperta in anticipo rispetto alla chiusura frizione 16B), oppure al bloccaggio dell'asse posteriore (se la frizione 16A viene aperta in ritardo rispetto alla chiusura frizione 16B).

Quindi, operando come illustrato nella figura 4, il guidatore avverte una risposta molto più veloce (pronta) alla propria richiesta di cambio marcia, in quanto il tempo di ritardo TR(ovvero il tempo che intercorre tra 1'invio della richiesta di cambio marcia all'istante T0ed una modifica alla dinamica del veicolo 1 all'istante Ti) viene ridotto in modo significativo (di oltre il 60%).

Secondo una possibile forma di attuazione illustrata nella figura 5, tra gli istanti T2e T3, ovvero durante il tempo di sincronizzazione Ts, il motore 4 viene fatto operare in cut-off (cioè tagliando completamente l'alimentazione di carburante e quindi con il massimo freno motore possibile) per un periodo di tempo limitato; facendo operare il motore 4 in cut-off la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore subisce un calo repentino determinando una sonorità del rumore "piacevole", ovvero particolarmente apprezzata dai guidatori durante la guida prestazionale. Durante un normale cambio marcia per adeguare in modo controllato la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore al nuovo rapporto durante il tempo di sincronizzazione Ts, la centralina il di controllo del motore 4 segue dei riferimenti di coppia e di velocità comandati della centralina 12 di controllo della trasmissione 6. Tipicamente il profilo di coppia ha un andamento privo di discontinuità per consentire una progressiva discesa dei giri motore; tuttavia, al fine di ottenere una rumorosità allo scarico tipica delle vetture da gara e contemporaneamente una sincronizzazione di velocità quanto più veloce possibile, il profilo di coppia viene costruito in modo che in una determinata fase del tempo di sincronizzazione Tsil profilo di coppia si annulli istantaneamente (con una variazione a gradino) per fare operare il motore 4 in cut-off e quindi ritorni istantaneamente (con una variazione a gradino) al valore precedente.

Nella figura 6 è illustrata una variante della modalità di cambio marcia illustrata nelle figure 4 e 5, in cui l'apertura della frizione 16A non inizia all'istante Τχin cui la frizione 16B inizia a trasmettere coppia, ma viene anticipata rispetto all'istante Τχ, cioè inizia prima dell'inizio della trasmissione di coppia da parte della frizione 16B. Il metodo di esecuzione del cambio marcia illustrato nella figura 6 è stato denominato "SIAMT tale denominazione è l'acronimo di "Simulateci AMT" ed è stata scelta in quanto con un cambio a doppia frizione viene simulato, almeno in parte, il comportamento di un cambio a singola frizione unicamente al fine di cambiare le sensazioni di guida percepite dal guidatore.

L'anticipo di apertura della frizione 16A è variabile e può avvenire come limite inferiore all'istante T0(come illustrato nella figura 6) oppure può avvenire in un istante intermedio compreso tra l'istante T0e l'istante Τχ. In questo modo, il guidatore avverte che la trasmissione 6 risponde al suo comando di cambio marcia inviato all'istante T0in modo estremamente rapido (cioè un ritardo temporale contenuto) ed addirittura istantaneo quando l'apertura della frizione 16A inizia all'istante To come illustrato nella figura 6. E' importante osservare che non c'è alcun interesse prestazionale ad aprire la frizione 16A in anticipo rispetto all'istante Τχ in quanto operando in questo modo si riduce la coppia trasmessa alle ruote 3 posteriori motrici (di conseguenza, anche la coppia TEmotrice generata dal motore 4 deve venire ridotta, come illustrato nella figura 6, per non accelerare troppo l'albero 5 motore); tuttavia, aprendo la frizione 16A in anticipo rispetto all'istante Ί1si trasmette al guidatore una sensazione di estrema prontezza di risposta che è molto apprezzata, particolarmente nella guida prestazionale.

Per mantenere sostanzialmente costante (in effetti è ammesso un aumento contenuto) e pari al valore iniziale ωΑla velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore quando viene anticipata l'apertura della frizione 16A è necessario tagliare temporaneamente la coppia motrice generata dal motore 4; tale taglio della coppia motrice generata dal motore 4 viene eseguito dalla centralina 11 di controllo del motore 4 su richiesta della centralina 12 di controllo della trasmissione 6 e determina inevitabilmente un calo temporaneo della accelerazione a longitudinale del veicolo 1 ben visibile nella figura 6. In particolare, durante tutto il cambio di marcia, cioè dall'istante di inizio dell'apertura della frizione 16A corrispondente alla marcia A corrente fino dall'istante T3di completa chiusura della frizione 16B corrispondente alla marcia B successiva, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 determina un obiettivo TE-TAR di coppia motrice del motore 4; la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 comunica l'obiettivo TE-TAR di coppia motrice del motore 4 alla centralina 11 di controllo del motore 4 mediante la linea 13 BUS e/o mediante il cavo 14 di sincronizzazione dedicato in modo tale che la centralina 11 di controllo del motore 4 piloti il motore 4 per inseguire l'obiettivo TE-TARdi coppia motrice del motore 4.

Il calo temporaneo della accelerazione a longitudinale del veicolo 1 in seguito all'anticipo della apertura della frizione 16A è chiaramente negativo dal punto di vista della prestazione pura, ma non è altrettanto negativo nella percezione del guidatore in quanto il guidatore medio abituato alle sensazioni trasmesse da un cambio tradizionale a singola frizione si aspetta di avvertire un "buco di coppia " (cioè un "buco di accelerazione") durante un cambio marcia ascendente seguito da una crescita della coppia motrice (cioè dell'accelerazione) al termine del cambio marcia ascendente. Il calo temporaneo della accelerazione a longitudinale del veicolo 1 in seguito all'anticipo della apertura della frizione 16A fornisce al guidatore esattamente le stesse sensazioni di un cambio tradizionale a singola frizione (cioè quanto il guidatore si aspetta): quando viene inviato il comando di cambio marcia ascendente si avverte un ”buco di coppia" (cioè un "buco di accelerazione") seguito da un una crescita della coppia motrice (cioè dell'accelerazione) al termine del cambio marcia ascendente. Invece, in un cambio di marcia standard di un cambio a doppia frizione (illustrato ad esempio nella figura 3), durante il cambio marcia ascendente si avverte unicamente una diminuzione progressiva della accelerazione a longitudinale del veicolo 1 per effetto dell'allungamento progressivo del rapporto di trasmissione della coppia motrice generata dal motore 4; tale modalità di cambio marcia è effettivamente migliore dal punto di vista delle prestazioni, ma provoca nella maggior parte dei guidatori 1'impressione esattamente opposta, cioè di essere penalizzante per le prestazioni.

L'istante in cui viene iniziata l'apertura della frizione 16A viene deciso in funzione di quanto rapidamente si vuole reagire all'invio del comando di cambio marcia, cioè di quanto rapidamente si vuole fare avvertire al guidatore una azione della trasmissione 6 dopo 1'invio del comando di cambio marcia all'istante TQ- In altre parole, tanto maggiore è la sensazione di risposta pronta della trasmissione 6 al comando di cambio marcia che si vuole dare al guidatore, tanto più l'istante in cui viene iniziata l'apertura della frizione 16A deve essere prossimo all'istante T0. Tuttavia, è importante sottolineare che da un punto di vista prestazionale ed anche dal punto di vista delle sensazioni trasmesse al guidatore non è sempre conveniente anticipare molto 1'istante in cui viene iniziata l'apertura della frizione 16A (ovvero non è sempre conveniente iniziare l'apertura della frizione 16A immediatamente dopo l'istante T0). Come illustrato nella figura 6, la frizione 16A esegue un drenaggio (ovvero uno svuotamento) in due rampe successive ed a diversa pendenza per fare in modo che la somma delle coppie trasmesse dalle due frizioni 16A e 16B (ovvero la coppia complessiva trasmessa verso le ruote 3 posteriori motrici) sia sempre positiva (altrimenti la meccanica del cambio 7 può innescare delle oscillazioni a causa dei tanti giochi presenti nel sistema); se la coppia complessiva è modesta (ovvero quando il veicolo 1 viene guidato in modo tranquillo) e l'istante in cui viene iniziata l'apertura della frizione 16A viene troppo anticipato, il gradiente iniziale di discesa della coppia trasmessa dalla frizione 16A è piccolo e quindi sostanzialmente poco avvertibile o non avvertibile per niente dal guidatore; in questo caso è più vantaggioso non anticipare troppo 1'istante in cui viene iniziata l'apertura della frizione 16A per potere avere un gradiente iniziale di discesa della coppia trasmessa dalla frizione 16A più consistente e quindi avvertibile dal guidatore.

Come detto in precedenza, l'apertura anticipata della frizione 16A determina un peggioramento delle prestazioni in quanto obbliga ad effettuare un taglio della coppia motrice generata dal motore 4 tanto maggiore quanto maggiore è l'anticipo; invece in un cambio di marcia standard di un cambio a doppia frizione (illustrato ad esempio nella figura 3) la coppia motrice generata dal motore 4 viene mantenuta sempre costante senza alcuna necessità di taglio. Tuttavia, l'effettivo peggioramento delle prestazioni determinato dalla apertura anticipata della frizione 16A viene avvertito dal guidatore in modo esattamente opposto come un incremento delle prestazioni. In altre parole, per la maggior parte dei guidatori la cambiata presentante un anticipo nella apertura della frizione 16A è più prestazionale, quindi migliore, della cambiata standard. E' importante osservare che il giudizio espresso dai guidatori deve venire tenuto in massimo conto anche quando tecnicamente sbagliato, in quanto la grande maggioranza dei guidatori acquista l'automobile in base alle proprie percezioni e convinzioni e non in base a criteri oggettivi; in altre parole, i guidatori non dovendo vincere delle competizioni e volendo trarre il maggior piacere possibile dalla guida preferiscono acquistare il veicolo che a loro parere è più "divertente " e "prestazionale " rispetto al veicolo che è effettivamente più veloce.

Secondo quanto descritto in precedenza, per diminuire la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 dopo la completa apertura della frizione 16A (cioè dopo l'istante T2)la centralina 11 di controllo del motore 4, su indicazione della centralina 12 di controllo della trasmissione 6, diminuisce temporaneamente la coppia TEmotrice generata dal motore 4 stesso mantenendo nello stesso tempo costante la coppia trasmessa dalla frizione 16B; di conseguenza viene creata un differenza tra la coppia TEmotrice generata dal motore 4 e la coppia trasmessa dalla frizione 16B (che è superiore alla coppia TEmotrice generata dal motore 4) e tale differenza ha come effetto la diminuzione della velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore che dal valore iniziale ωΑimposto dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente passa al valore finale ωΒimposto dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva. In altre parole, per un breve periodo alle ruote 3 posteriori motrici viene trasferita sia l'energia meccanica generata dal motore 4, sia parte dell'energia cinetica posseduta dall'albero 5 motore che di conseguenza rallenta. E' importante osservare che la diminuzione temporanea della coppia TEmotrice generata dal motore 4 non ha alcun effetto sulla accelerazione OL longitudinale del veicolo 1, in quanto la coppia trasmessa dalla frizione 16B alle ruote 3 posteriori motrici rimane costante.

Secondo la variante illustrata nella figura 7, nella guida prestazionale (cioè quando si vuole ottenere una elevata prestazione in accelerazione) per diminuire la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 dopo la completa apertura della frizione 16A (cioè dopo l'istante T2)la coppia TEmotrice generata dal motore 4 viene incrementata (rispetto a quanto avviene nella modalità di controllo illustrata nella figura 6) e viene temporaneamente sovraelongata la frizione 16B aumentando la pressione dell'olio in modo da trasferire una maggiore coppia alle ruote 3 posteriori motrici. Quindi, la frizione 16B viene pilotata per trasmettere temporaneamente una coppia superiore alla coppia che la frizione 16B trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia che la frizione 16A trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia. In altre parole, in caso di guida prestazionale per creare un differenziale negativo tra la coppia TEmotrice generata dal motore 4 e la coppia trasmessa dalla frizione 16B in modo da rallentare l'albero 5 motore invece di diminuire (in modo più rilevante) la coppia TEmotrice generata dal motore 4 mantenendo costante la coppia trasmessa dalla frizione 16B viene aumentata la coppia trasmessa dalla frizione 16B evitando o riducendo il taglio della coppia TEmotrice generata dal motore 4. In altre parole, la frizione 16B viene pilotata per trasmettere alle ruote 3 posteriori motrici una coppia superiore alla coppia TEmotrice generata dal motore 4 in modo da diminuire progressivamente la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore dal valore iniziale ωΑal valore finale ωΒ; in questa situazione, la frizione 16B viene pilotata per trasmettere alle ruote 3 posteriori motrici sia la coppia TEmotrice generata dal motore 4, sia una ulteriore (extra) coppia motrice generata dalla diminuzione dell'energia cinetica posseduta dall'albero 5 motore (cioè generata dal rallentamento dell'albero 5 motore). Come appare evidente nella figura 7, la sopra descritta modalità di sovraelongare temporaneamente la frizione 16B permette di aumentare la prestazione in accelerazione: tra gli istanti T2e T3l'aumento temporaneo della coppia motrice trasferita alle ruote 3 posteriori motrici si traduce in un corrispondente aumento temporaneo della accelerazione oc longitudinale. Inoltre, la sopra descritta modalità di sovraelongare temporaneamente la frizione 16B permette di ridurre in modo significato il tempo di sincronizzazione Tsfornendo anche in questo modo un contributo alla sensazione di sportività.

La massima prestazione possibile è ottenibile combinando una sovraelongazione consistente della frizione 16B con una assenza di taglio della coppia TEmotrice generata dal motore 4 (ovvero la coppia TEmotrice generata dal motore 4 viene mantenuta sempre costante durante tutto il cambio di marcia).E' importante osservare che la sopra descritta modalità di sovraelongare temporaneamente la frizione 16B permette di ottenere un aumento di prestazioni, ma per contro provoca anche un leggero peggioramento del comfort di guida in quanto l'aumento e la successiva diminuzione della accelerazione a longitudinale in un intervallo di tempo ridotto (indicativamente 80-150 millisecondi) determinando un movimento oscillatorio della testa degli occupanti del veicolo attorno "all 'incernieramento" del collo. Il movimento indietro (quando l'accelerazione oc longitudinale aumenta) ed in avanti (quando l'accelerazione a longitudinale diminuisce) della testa degli occupanti del veicolo è percepito come poco confortevole quando non avviene durante la guida prestazionale. Di conseguenza, la sopra descritta modalità di sovraelongare temporaneamente la frizione 16B viene utilizzata solo quando nella guida sportiva viene ricercata la massima prestazione possibile.

Per contenere la riduzione di comfort introdotta dalla sopra descritta sovraelongazione della frizione 16B senza tuttavia rinunciare del tutto ai benefici in termini di prestazioni è possibile aumentare il tempo per il quale la frizione 16B viene sovraelongata; in altre parole, la frizione 16B viene sovraelongata per trasmettere una coppia addizionale di minore intensità per un intervallo di tempo più lungo, in questo modo viene addolcito (ma non eliminato) il gradino di accelerazione a longitudinale del veicolo 1 che quindi è meno avvertibile dagli occupanti del veicolo 1.

Nelle figure 4-7 è illustrato un cambio di marcia ascendente in cui la marcia A corrente è più corta della marcia B successiva. Il metodo di esecuzione del cambio marcia sopra descritto può venire applicato in modo del tutto equivalente anche ad un cambio di marcia discendente in cui la marcia A corrente è più lunga della marcia B successiva come illustrato nelle figure 8 e 9 purché il veicolo 1 stradale sia in rallentamento (cioè quando la coppia TEmotrice generata dal motore 4 è nulla e non ad esempio in caso di "kickdown" in cui la coppia TEmotrice generata dal motore 4 è significativamente maggiore di zero). Nella figura 8 è illustrato un cambio di marcia discendente in cui la frizione 16B viene riempita di olio alimentando sempre la massima portata di olio possibile; tale cambio di marcia discendente è del tutto analogo al cambio di marcia ascendete illustrato nella figura 4, con la differenza che nel cambio di marcia discendente l'accelerazione a longitudinale è negativa, che il motore 4 non genera coppia TEmotrice (ovvero la coppia TEmotrice è normalmente nulla), e che durante il cambio di marcia l'albero 5 motore del motore 4 accelera e non rallenta. Nella figura 9 è illustrato un cambio di marcia discendente che si differenzia dal cambio di marcia discendente illustrato nella figura 8 per il fatto che, dopo la completa chiusura della frizione 16B, la frizione 16B viene pilotata per sovraelongare temporaneamente e quindi trasmettere una coppia superiore alla coppia che la frizione 16B trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia che la frizione 16A trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia; in questo modo, la coppia necessaria a fare accelerare l'albero 5 motore viene "prelevata " dal moto del veicolo 1 stradale e non è necessario accendere il motore 4 durante il tempo di sincronizzazione Ts(come invece avviene secondo quanto illustrato nella figura 8). La strategia illustrata nella figura 9 è più efficiente da un punto di vista energetico, in quanto non prevede alcuna generazione di coppia TEmotrice da parte del motore 4 e quindi non prevede alcun consumo di carburante durante il cambio di marcia.

In generale, durante il tempo di sincronizzazione Tsper aumentare la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 in seguito all'accorciamento del rapporto di trasmissione del cambio 9 è possibile combinare sia una generazione di coppia TEmotrice da parte del motore 4 (come illustrato nella figura 8), sia una temporanea sovraelongazione della frizione 16B (come illustrato nella figura 9); questa combinazione permette sia di applicare temporaneamente alle ruote 3 posteriori motrici una ulteriore forza frenante (per effetto della temporanea sovraelongazione della frizione 16B) che è generalmente apprezzata dal guidatore, sia di ottenere una rumorosità del motore 4 (per effetto della generazione temporanea di coppia TEmotrice da parte del motore 4) che è anch'essa generalmente apprezzata dal guidatore.

Sono state descritte diverse modalità per l'esecuzione di un cambio marcia: riempimento della frizione 16B alimentando sempre la massima portata di olio possibile e successive chiusura della frizione 16B ed apertura della frizione 16A alla massima velocità possibile (modalità denominata "super fili" e presente nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 4-9); il motore 4 viene fatto operare in cut-off durante il tempo di sincronizzazione TS/ovvero quando la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 scende dalla velocità ωΑdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia A corrente alla velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva (modalità denominata "torque hole " e presente nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 5, 6 e 7); pilotare la frizione 16B dopo la completa chiusura della frizione 16B per fare temporaneamente trasmettere alla frizione 16B stessa una coppia superiore alla coppia che la seconda frizione 16B trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia che la frizione 16A trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia (modalità denominata "overtorque" e presente nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 7 e 9); ed aprire parzialmente la frizione 16A prima del termine del riempimento di olio nella frizione 16B ed in anticipo rispetto all'inizio della chiusura della frizione 16B (modalità denominata "scarico della frizione uscente " e presente nelle forme di attuazione illustrate nelle figure 6 e 7).

Secondo una preferita forma di attuazione, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 utilizza in modo selettivo le sopra descritte diverse modalità per l'esecuzione di un cambio marcia ("superfili", "torque hole", "overtorque", "scarico della frizione uscente ") in funzione dello stile di guida corrente, ovvero se il veicolo 1 è in modalità comfort, in modalità efficienza energetica, in modalità sportiva, oppure in modalità corsa ("racing"). Lo stile di guida corrente può venire determinato direttamente dal guidatore agendo su un apposito selettore (denominato commercialmente "manettino") , può venire determinato in modo automatico in funzione del moto del veicolo 1 (in particolare in funzione della velocità e delle accelerazioni longitudinali e laterali del veicolo 1), oppure può venire determinato sia in funzione della scelta del guidatore, sia del in funzione del moto del veicolo 1.

Quando lo stile di guida è di tipo comfort, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia ascendenti (ovvero i cambi di marcia in accelerazione per allungare il rapporto di trasmissione) utilizzando unicamente la modalità "superfili" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole", "overtorque " e "scarico della frizione uscente") ed opera quindi secondo quanto illustrato nella figura 4. In questo modo viene garantita la precisione della manovra di cambio marcia con accelerazione che passa monotonamente dal valore iniziale al valore finale; la sensazione di cambiata è estremamente confortevole ed allo stesso tempo veloce visto che il tempo di risposta al comando di cambio marcia (ovvero il tempo di ritardo TR) è notevolmente ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale ,

Quando lo stile di guida è di efficienza energetica (ovvero massima riduzione del consumo di carburante), la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia ascendenti (ovvero i cambi di marcia in accelerazione per allungare il rapporto di trasmissione) utilizzando le modalità "superfili" e ''overtorque" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole " e "scarico della frizione uscente") ; tale forma di attuazione è illustrata nella figura 9 con riferimento ad un cambio di marcia discendente (ovvero un cambio di marcia in decelerazione per accorciare il rapporto di trasmissione) ed è banalmente ricavabile per un cambio di marcia ascendente partendo da quanto illustrato nella figura 6 ed aggiungendo la modalità "overtorque". In questo modo si arriva alla fine del cambio marcia senza aver sprecato nulla dell'energia prodotta dal motore 4: infatti durante il tempo di sincronizzazione Ts(ovvero durante la fase di sincronizzazione della velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 alla velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva) alle ruote 3 posteriori motrici viene trasferita sia l'energia meccanica generata dal motore 4 sia parte dell'energia cinetica posseduta dall'albero 5 motore del motore 4 che di conseguenza rallenta. La sensazione di cambiata è estremamente confortevole ed allo stesso tempo veloce visto che il tempo di risposta al comando di cambio marcia (ovvero il tempo di ritardo TR) è notevolmente ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale; inoltre, grazie alla sovraelongazione della frizione 16B, la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 si adegua più velocemente alla velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva (cioè il tempo di sincronizzazione Tsè ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale) e questo viene interpretato dal guidatore come sintomo di sportività dell'intero evento cambio marcia.

Quando lo stile di guida è sportivo, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia ascendenti (ovvero i cambi di marcia in accelerazione per allungare il rapporto di trasmissione) utilizzando le modalità "superfili" e "scarico della frizione uscente" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole" e "overtorgue"); tale forma di attuazione non è illustrata ed è banalmente ricavabile partendo da quanto illustrato nella figura 6 e togliendo la modalità "torque hole" . In questo modo è possibile ottenere un profilo di accelerazione con forti derivate che rendono il veicolo 1 grintoso senza compromettere l'accuratezza di guida. La modalità "scarico della frizione uscente " seppure non ottimale dal punto di vista dell'accelerazione longitudinale trasferisce al guidatore una sensazione di cambiata particolarmente emozionante e quindi apprezzata.

Quando lo stile di guida è sportivo, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 potrebbe eseguire i cambi di marcia ascendenti (ovvero i cambi di marcia in accelerazione per allungare il rapporto di trasmissione) utilizzando anche la modalità ”torque hole", ovvero utilizzando insieme le modalità "superfili", "scarico della frizione uscente" e "torque hole" (cioè senza utilizzare le modalità "overtorque") ed operando quindi secondo quanto illustrato nella figura 6. In questo modo si ottengono due aspetti positivi: la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 si adegua più velocemente alla velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva (cioè il tempo di sincronizzazione Tsè ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale) e soprattutto la rumorosità allo scarico diviene del tutto simile alla rumorosità allo scarico tipica delle vetture da gara.

Quando lo stile di guida è corsaiolo (tipicamente per la guida in pista) la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 potrebbe eseguire i cambi di marcia ascendenti (ovvero i cambi di marcia in accelerazione per allungare il rapporto di trasmissione) utilizzando tutte e quattro le modalità "superfili" , "scarico della frizione uscente", "torque hole" e "overtorque") ed opera quindi secondo quanto illustrato nella figura 7. In questo modo il cambio di marcia risulta rapido grazie all'effetto della modalità "superfill " (riduzione del tempo di ritardo TR) e grazie all'effetto della modalità ''torque hole" (riduzione del tempo di sincronizzazione Ts), sportiva grazie all'effetto della modalità "scarico della frizione uscente" (che conferisce profilo di accelerazione con forti derivate), efficiente grazie all'effetto della modalità "overtorgue" (che recupera parte dell'energia cinetica posseduta dall'albero 5 motore del motore 4), ed emozionante grazie all'effetto della modalità "torque hole" (che conferisce una rumorosità allo scarico del tutto simile alla rumorosità allo scarico tipica delle vetture da gara).

Quando lo stile di guida è di tipo comfort, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia discendenti (ovvero i cambi di marcia in decelerazione per accorciare il rapporto di trasmissione) utilizzando le modalità "superfili" e "overtorque" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole" e "scarico della frizione uscente") ed opera quindi secondo quanto illustrato nella figura 9. In questo modo viene garantita la precisione della manovra di cambio marcia con decelerazione che passa monotonamente dal valore iniziale al valore finale; la sensazione di cambiata è estremamente confortevole (particolarmente dal punto di vista acustico, in quanto il motore 4 rimane sempre spento) ed allo stesso tempo veloce visto che il tempo di risposta al comando di cambio marcia (ovvero il tempo di ritardo TR) è notevolmente ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale. In questa situazione, non è escluso che la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 possa richiedere l'accensione del motore 4 per generare una coppia motrice al fine di minimizzare le discontinuità di accelerazione longitudinale durante la sincronizzazione tra la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 e la velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva; ovviamente, in questa situazione il motore 4 viene controllato per minimizzare la rumorosità alla scarico anche a scapito della rapidità della manovra, cioè accettando un allungamento del tempo di sincronizzazione Ts.

Quando lo stile di guida è di efficienza energetica (ovvero massima riduzione del consumo di carburante), la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia discendenti (ovvero i cambi di marcia in decelerazione per accorciare il rapporto di trasmissione) utilizzando le modalità "superfili" e "overtorque" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole" e "scarico della frizione uscente ") ed opera quindi secondo quanto illustrato nella figura 9. In questo modo si arriva alla fine del cambio marcia senza aver acceso il motore 4: infatti durante il tempo di sincronizzazione Ts(ovvero durante la fase di sincronizzazione della velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 con la velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva) alle ruote 3 posteriori motrici viene trasferita unicamente l'energia cinetica posseduta dall'albero 5 motore del motore 4 che di conseguenza rallenta. La sensazione di cambiata è estremamente confortevole ed allo stesso tempo veloce visto che il tempo di risposta al comando di cambio marcia (ovvero il tempo di ritardo TR) è notevolmente ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale.

Quando lo stile di guida è sportivo o corsaiolo, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 esegue i cambi di marcia discendenti (ovvero i cambi di marcia in decelerazione per accorciare il rapporto di trasmissione) utilizzando la modalità "superfili" (cioè senza utilizzare le modalità "torque hole", "overtorque" e "scarico della frizione uscente") ed opera quindi secondo quanto illustrato nella figura 8. In alternativa, la centralina 12 di controllo della trasmissione 6 potrebbe eseguire i cambi di marcia discendenti utilizzando parzialmente anche la modalità "overtorque", ovvero la sincronizzazione tra la velocità ωΕdi rotazione dell'albero 5 motore del motore 4 con la velocità ωΒdi rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia B successiva avviene in parte sfruttando l'energia cinetica del veicolo 1 (per effetto della modalità "overtorque") ed in parte sfruttando la coppia motrice generata dal motore 4 che viene accesso; questa logica di controllo non è illustrata ma è banalmente ottenibile combinando quanto illustrato nelle figure 8 e 9 (ovviamente, vengono ridotte sia la coppia motrice generata dalla modalità "overtorque", sia la coppia motrice generata dal motore 4 in quanto essendo entrambe presenti concorrono insieme ad accelerare 1'albero 5 motore del motore 4). La sensazione di cambiata è veloce visto che il tempo di risposta al comando di cambio marcia (ovvero il tempo di ritardo TR) è notevolmente ridotto rispetto ad un cambio di marcia convenzionale. Inoltre, accendendo il motore 4, il rumore generato fornisce al veicolo 1 una sensazione di aggressività tipico delle vetture sportive. Ovviamente, in questa situazione il motore 4 viene controllato sia per minimizzare il tempo di sincronizzazione Ts(ovvero per completare il cambio di marcia il più rapidamente possibile), sia per accentuare la rumorosità allo scarico; in particolare, la stile di guida corsaiolo prevede di estremizzare sia la velocità di manovra, sia 1'intensità della rumorosità allo scarico.

Per riassumere, il metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia sopra descritto presenta numerosi vantaggi .

In primo luogo, il metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia sopra descritto permette di fornire al guidatore una sensazione di estrema prontezza di risposta della trasmissione 6 ai comandi di cambio marcia ed una sensazione di elevate prestazioni.

In secondo luogo, il metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia sopra descritto è di semplice ed economica implementazione, in quanto non richiede 1'installazione di componenti fisici aggiuntivi e non comporta un potenziamento della centralina 12 di controllo della trasmissione 6 in quanto non richiede una rilevante potenza di calcolo aggiuntiva.

Claims (17)

1. R IV E N D IC A Z I O N I 1) Metodo di controllo per l'esecuzione di un cambio marcia in una trasmissione (6) provvista di un cambio (7) a doppia frizione per passare da una marcia (A) corrente ad una marcia (B) successiva; la trasmissione (6) comprende un cambio (7) a doppia frizione presentante due alberi (15) primari, almeno un albero (17) secondario collegato a delle ruote (3) motrici, e due frizioni (16), ciascuna delle quali è interposta tra un albero (5) motore di un motore (4) ed un corrispondente albero (15) primario, è in bagno d'olio e viene comandata in pressione, ovvero il grado di apertura/chiusura della frizione (16) è determinato dalla pressione dell'olio all'interno della frizione (16) stessa; il metodo di controllo comprende le fasi di; ricevere un comando di cambio marcia; aprire una prima frizione (16A) associata alla marcia (A) corrente ; riempire di olio una seconda frizione (16B) che è associata alla marcia (B) successiva in seguito al ricevimento del comando di cambio marcia; e chiudere la seconda frizione (16B) non appena terminato il riempimento di olio; il metodo di controllo è caratterizzato dal fatto che; la seconda frizione (16B) viene riempita alimentando sempre la massima portata di olio possibile; la seconda frizione (16B) viene completamente chiusa alla massima velocità possibile non appena terminato il riempimento di olio nella seconda frizione (16B) stessa; e la prima frizione (16A) viene completamente aperta alla massima velocità possibile non appena terminato il riempimento di olio nella seconda frizione (16B).
2. 2) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 e comprendente le ulteriori fasi di: determinare la pressione dell'olio all'interno della seconda frizione (16B); e stabilire che il riempimento di olio nella seconda frizione (16B) è terminato quando la pressione dell'olio all'interno della seconda frizione (16B) supera una soglia.
3. 3) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 1 o 2 e comprendente l'ulteriore fase di regolare la coppia (TE) motrice generata dal motore (4) dopo la completa apertura della prima frizione (16A) per sincronizzare la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore con la velocità (ωΒ) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva.
4. 4) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 3, in cui per un periodo di tempo limitato il motore (4) viene fatto operare in cut-off durante la sincronizzazione tra la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore e la velocità (ωΒ) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva.
5. 5) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 4, in cui il motore (4) viene fatto operare in cut-off annullando e successivamente ripristinando un obiettivo di coppia (TE) motrice generata dal motore (4) mediante una variazione a gradino .
6. 6) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 4 o 5 e, in caso di cambio di marcia ascendente, comprendente le ulteriori fasi di: determinare se lo stile di guida è sportivo o corsaiolo; e fare operare il motore (4) in cut-off durante la sincronizzazione tra la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore e la velocità (ωΒ) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva solo in caso di stile di guida sportivo o corsaiolo.
7. 7) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui un tempo di cambio (Tc) durante il quale la prima frizione (16A) viene completamente aperta alla massima velocità possibile e la seconda frizione (16B) viene completamente chiusa alla massima velocità possibile è inferiore ad un successivo tempo di sincronizzazione (Ts) durante il quale la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore viene sincronizzato alla velocità (ωΒ) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva.
8. 8) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 7, in cui il tempo di cambio (Tc) è inferiore al 20% del tempo di sincronizzazione (Ts).
9. 9) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 e comprendente l'ulteriore fase di aprire la prima frizione (16A) solo al termine del riempimento di olio nella seconda frizione (16B) e contestualmente alla chiusura della seconda frizione (16B).
10. 10) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 9 e, in caso di cambio di marcia ascendente, comprendente le ulteriori fasi di: determinare se uno stile di guida è di tipo confort o di efficienza energetica; e aprire la prima frizione (16A) solo al termine del riempimento di olio nella seconda frizione (16B) e contestualmente alla chiusura della seconda frizione (16B) solo in caso di stile di guida di tipo confort o di efficienza energetica.
11. 11) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 e comprendente l'ulteriore fase di aprire parzialmente la prima frizione (16A) prima del termine del riempimento di olio nella seconda frizione (16B) ed in anticipo rispetto alla chiusura della seconda frizione (16B).
12. 12) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 11 e in caso di cambio di marcia ascendente, comprendente le ulteriori fasi di: determinare se uno stile di guida è di tipo sportivo o corsaiolo; e aprire parzialmente la prima frizione (16A) prima del termine del riempimento di olio nella seconda frizione (16B) ed in anticipo rispetto alla chiusura della seconda frizione (16B) solo in caso di stile di guida sportivo o corsaiolo.
13. 13) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 11 o 12 e comprendente l'ulteriore fase di tagliare la coppia (TE) motrice generata dal motore (4) contestualmente con la parziale apertura della prima frizione (16A) per mantenere costante e pari ad un valore iniziale (ωΑ) la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore fino a quanto la prima frizione (16A) non è completamente aperta.
14. 14) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13 e comprendente l'ulteriore fase di pilotare la seconda frizione (16B) dopo la completa chiusura della seconda frizione (16B) per fare temporaneamente trasmettere alla seconda frizione (16B) stessa una coppia superiore alla coppia che la seconda frizione (16B) trasmetterà immediatamente dopo il cambio marcia ed alla coppia che la prima frizione (16A) trasmetteva immediatamente prima del cambio marcia.
15. 15) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 14 e, in caso di cambio di marcia discendente, comprendente le ulteriori fasi di: determinare se uno stile di guida è di efficienza energetica; e non attivare il motore (4) per generare una coppia motrice dopo la completa apertura della prima frizione (16A) e prima della completa chiusura della seconda frizione (16B) in caso di stile di guida di efficienza energetica.
16. 16) Metodo di controllo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 15 e, in caso di cambio di marcia discendente, comprendente le ulteriori fasi di: determinare se uno stile di guida è sportivo o corsaiolo,-e attivare il motore (4) per generare una coppia motrice dopo la completa apertura della prima frizione (16A) ed al fine di sincronizzare la velocità (ωΕ) di rotazione dell'albero (5) motore con la velocità (ωΒ) di rotazione imposta dal rapporto di trasmissione della marcia (B) successiva in caso di stile di guida corsaiolo.
17. 17) Metodo di controllo secondo la rivendicazione 16, in cui, in caso di stile di guida sportivo o corsaiolo, il motore (4) viene attivato in modo tale da esaltare la rumorosità allo scarico.