BR112012014541A2 - método e sistema para acionamento de um veículo - Google Patents

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLE DE UMA CAIXA DE CÂMBIO A presente invenção refere-se a um método de controle de uma caixa de câmbio de um veículo que é conectada a um motor de combustão e pode ser configurada para várias taxas de transmissão diferentes, método esse que quando o veículo está rodando em uma baixa taxa de transmissão e em uma velocidade de motor abaixo da velocidade na qual o patamar de torque para a dita baixa taxa é alcançado, em uma situação na qual existe uma necessidade reduzida por fornecimento de potência pra impulsionar o dito veículo, compreende: a determinação de um parâmetro de velocidade para o dito veículo, a comutação da caixa de câmbio para uma taxa de transmissão mais alta do que a dita baixa taxa quando o dito parâmetro de velocidade cumpre a um primeiro critério.

Description

: 1/13 “MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLE DE UMA CAIXA DE CÂMBIO” . —Campoda Invenção A presente invenção se refere a um método e a um sistema para o controle de uma caixa de câmbio conectada a um motor de combustão. Em particular, a invenção refere-se a ummétodoea um sistema para o controle de uma caixa de câmbio, caixa de câmbio essa que pode ser configurada para várias taxas de transmissão diferentes, em uma situação na qual existe uma necessidade reduzida de fornecimento de potência para impulsionar um veículo.

Fundamentos da Invenção Durante a direção de veículos pesados tal como caminhões, ônibus e similares, a - economia do veículo tem com o tempo se tornado um fator cada vez maior no rendimento da atividade na qual o veículo é utilizado. Além dessa busca por custos, os custos principais | 7 envolvidos na operação de rotina de um veículo pesado geralmente compreendem o pagamento do motorista, custos de reparo e manutenção, e combustível para impulsionar o | 15 veículo.

Dependendo do tipo de veículo, o impacto de diferentes fatores pode variar, mas o consumo de combustível é geralmente um dos principais itens de despesa, e visto que a utilização da capacidade de veículos pesados é frequentemente alta, envolvendo grande consumo geral de combustível, cada possível forma de redução do consumo de combustível tem um efeito positivo no rendimento. Em corridas de longa distância é particularmente importante se otimizar o consumo ' de combustível. Para essa finalidade existem veículos de longa distância caracterizados por uma velocidade de cruzeiro de motor típica para uma determinada velocidade de cruzeiro de ' veículo. Velocidades de cruzeiro de veículo típicas, dependendo da região ou tipo de estrada, podem, por exemplo, ser de 80 km/h, 85 km/h, ou 89 km/h.

Para veículos pesados em geral, várias configurações de trem de força diferentes estão disponíveis, mas visto que é frequentemente desejável que tais veículos sejam dirigidos o mais confortavelmente possível pelo motorista, os mesmos são frequentemente fornecidos com caixas de engrenagem de operação automática de modo que as mudanças demarcha sejam controladas pelo sistema de controle normalmente incorporado ao veículo.

O fato de os sistemas de mudança de marca automática em veículos pesados serem normalmente controlados pelo sistema de controle torna possível, uma possibilidade que é frequentemente aplicada, se utilizar uma disposição de controle pela qual o controle do motor e da caixa de câmbio é conduzido parcialmente com base nos comandos do —motoristado veículo, mas também em grande parte pelos sistemas de controle. Por essa taxa o sistema de controle também frequentemente incorpora as funções para O aperfeiçoamento do consumo de combustível o máximo possível realizando as mudanças

' 2/13 de marcha e escolhas de marcha a fim de economizar o máximo de combustível possível.

Um exemplo de tal função é uma função pela qual quando o veículo está em uma descida seu motor é desconectado de suas rodas motrizes quando nenhuma contribuição de torque é necessária para se manter a velocidade do veículo.

O trem de força do veículo é subsequentemente reconectado quando, por exemplo, o motorista aperta o pedal do acelerador ou o pedal do freio.

Apesar de a função de desconexão mencionada acima poder funcionar bem em muitos casos, ainda existem situações nas quais o consumo de combustível dos veículos energizados por motor a combustão pode ser adicionalmente reduzido.

Sumário da Invenção . Um objetivo da presente invenção é se propor um método para o controle de uma caixa de câmbio de um veículo onde o consumo de combustível do último pode ser é reduzido.

Esse objetivo é alcançado por um método de acordo com a reivindicação 1. A presente invenção pertence a um método de controle de uma caixa de câmbio de veículo conectada a um motor de combustão e capaz de ser configurado em várias taxas de transmissão diferentes.

Quando o veículo está funcionando em uma taxa de transmissão baixa em uma velocidade de motor abaixo do patamar de torque para a dita baixa taxa, em uma situação na qual existe uma necessidade reduzida de fornecimento potência para impulsionar o dito veículo, o método compreende: a determinação de um parâmetro de velocidade para o dito veículo; a comutação da caixa de câmbio para uma taxa de transmissão mais alta do que a ' dita taxa baixa quando o dito parâmetro de velocidade cumpre a um primeiro critério.

Isso permite a vantagem de o veículo poder funcionar em um overdrive até que o dito parâmetro de velocidade cumpra a um primeiro critério, permitindo, assim, o funcionamento em overdrive pelo máximo de tempo possível ou enquanto for considerado adequado antes de uma mudança descendente de marcha para uma taxa de transmissão mais alta (uma marcha mais baixa) ocorra.

O parâmetro de velocidade pode, por exemplo, ser um derivado da velocidade do veículo, isso é, a aceleração do veículo, onde a mudança de marcha pode, por exemplo, ocorrer quando a aceleração (positiva ou negativa) desvia de um valor limite ou valor de referência.

Alternativamente, o parâmetro de velocidade pode, por exemplo, ser a velocidade do veículo, caso no qual um determinado desvio de velocidade, por exemplo, uma redução de velocidade, pode ser permitido.

Por exemplo, a mudança de marcha pode ocorrer quando a redução de velocidade alcança um valor limite.

É possível também, durante o funcionamento do veículo, que o motor seja disposto de forma a contribuir com a força motriz adequada até que a forma motriz (reduzida) (potência fornecida) que o motor pode fornecer em sua velocidade no momento a fim de,

' 3/13 dessa forma, também aumentar a utilização da capacidade de overdrive. Por exemplo, o veículo pode ser conduzido com o overdrive engatado em uma descida que resulta em uma necessidade reduzida para o fornecimento de potência, onde uma contribuição é necessária a partir do motor para possibilitar que a velocidade do veículo seja mantida, ou pode ser conduzido o máximo possível sem sua velocidade desviar muito da dita velocidade de referência.

A presente invenção também pode, onde possível sem a redução da velocidade se tornar muito grande, ou até que a redução de velocidade alcance um valor limite como acima, ser utilizada para conduzir o veículo com não fornecimento de potência do motor, isso é, o motor para de fornecer potência pelo veículo com a injeção de combustível . desligada e, consequentemente, nenhum consumo de combustível. O não fornecimento de potência do motor com baixa velocidade de motor permite a vantagem de se reduzir seu torque de frenagem em comparação com o não fornecimento de potência com velocidades de motor mais altas. A mudança ascendente de marcha e mudança descendente de marcha a partir da dita taxa de transmissão baixa (overdrive) pode ser disposta de modo a ser pelo menos parcialmente controlada por uma função de previsão de temporização de mudança de marcha adequada, por exemplo, pela determinação da topografia da estrada à frente do veículo a fim de fazer o melhor uso possível do dito overdrive (taxa de transmissão baixa). Características adicionais da presente invenção e vantagens da mesma serão indicadas pela descrição detalhada dos exemplos das modalidades apresentadas abaixo e ' os desenhos em anexo. Breve Descrição dos Desenhos A figura 1a apresenta um trem de força em um veículo na qual a presente invenção — pode ser utilizada de forma vantajosa; A figura 1b ilustra um exemplo de uma unidade de controle em um sistema de controle de veículo; A figura 2 é um fluxograma ilustrando um exemplo de um método de controle de uma caixa de câmbio de acordo com um exemplo de uma modalidade da presente invenção; A figura 3 apresenta uma curva de torque de um motor com limites indicados para uma faixa de operação de overdrive, e A figura 4 ilustra perdas por fricção em um motor como uma função da velocidade de motor.

Descrição Detalhada dos Exemplos das Modalidades O termo overdrive é normalmente considerado como sendo uma engrenagem na qual o eixo de saída da caixa de câmbio gira mais rapidamente do que o eixo do motor.

Na descrição e nas reivindicações apresentadas abaixo, no entanto, o termo overdrive é confinado a denotar uma engrenagem na qual o veículo, em sua velocidade de cruzeiro, funciona com uma velocidade de motor que está abaixo da velocidade na qual o patamar de torque para a engrenagem é alcançado. Isso significa que o torque máximo não estará disponível em tal engrenagem, tornando essa engrenagem inútil exceto em situações nas quais a necessidade de se ter uma força motriz é reduzida.

A figura 1a apresenta um exemplo de um trem de força em um veículo pesado 100, por exemplo, um caminhão, ônibus ou similar, de acordo com um exemplo de uma modalidade da presente invenção. O veículo 100 apresentado de forma esquemática na figura la compreende apenas um eixo com rodas motrizes 113, 114, mas a invenção . também é aplicável a veículos que possuem mais de um eixo fornecido com rodas motrizes. O trem de força compreende um motor de combustão 101 conectado de forma í convencional, através de um eixo de saída 102 do motor 101, normalmente através de um volante (não apresentado), a uma caixa de câmbio de operação automática 103 através de uma embreagem 106.

No entanto, veículos pesados utilizados em grande parte na agricultura ou em rodovias são normalmente fornecidos não com caixas de engrenagem automáticas em um sentido tradicional, mas com caixas de engrenagem “manuais” nas quais a mudança de marcha é controlada por um sistema de controle. Isso se deve parcialmente ao fato de caixas de engrenagem manuais serem substancialmente mais baratas de fabricar, mas também devido à sua maior eficiência e, consequentemente, consumo de combustível ' menor. A embreagem 106 na modalidade apresentada assume a forma de uma embreagem controlada automaticamente do tipo convencional, por exemplo, do tipo disco. À —aberturaffechamento da embreagem é controlada pelo sistema de controle do veículo. Isso também é normal no caso de uma embreagem controlada manualmente, de modo que as mudanças de marcha depois que o veículo é colocado em movimento ocorram com a embreagem fechada pelo controle adequado do motor durante a mudança de marcha.

Os sistemas de controle em veículos modernos normalmente consistem de um sistema de barramento de comunicação compreendendo um ou mais barramentos de comunicação para conexão de um número de unidades de controle eletrônico (ECUs), ou controladores, e vários componentes localizados no veículo. Tal sistema de controle pode compreender um grande número de unidades de controle, e a responsabilidade por uma função específica pode ser dividida entre duas ou mais das mesmas. Para fins de simplicidade, a figura 1a apresenta apenas duas dessas unidades de controle eletrônico 115, 116 que, nessa modalidade, controlam, respectivamente, o motor 101 e a embreagem 106 (no caso com a embreagem controlada automaticamente) e a caixa de câmbio 103 (dois

' 5/13 ou mais dentre o motor, caixa de câmbio e embreagem podendo, alternativamente, ser dispostos a fim de serem controlados por apenas uma unidade de controle). O controle do motor, embreagem e caixa de câmbio pelas unidades de controle 115, 116 normalmente depende de sinais tanto um do outro quanto também de outras unidades de controle. As unidades de controle do tipo apresentado são normalmente adaptadas para receber sinais de sensor das várias partes do veículo, por exemplo, da caixa de câmbio, motor, embreagem e/ou outras unidades de controle ou componentes do veículo. As unidades de controle são adicionalmente adaptadas para distribuir sinais de controle para várias partes e componentes do veículo, por exemplo, motor, embreagem e caixa de câmbio, para seus controles. A presente invenção pode ser implementada em qualquer uma das unidades de . controle acima, ou em alguma outra unidade de controle adequada no sistema de controle do veículo. - É O controle de várias partes e componentes do veículo, por exemplo, escolha das marchas, é frequentemente governado pelas instruções programadas.

Essas instruções programadas assumem tipicamente a forma de um programa de computador que, quando executado em um computador ou unidade de controle, faz com que o computador e/ou unidade de controle realize as formas desejadas de ação de controle, por exemplo, etapas de método de acordo com a presente invenção. O programa de computador normalmente assume a forma de produtos de programa de computador 109 que são armazenados em um meio de armazenamento digital 121 (ver figura 1b), por exemplo, ROM (memória somente leitura), PROM (memória somente leitura programável), EPROM (PROM eliminável), memória flash, EEPROM (PROM eletricamente eliminável), uma unidade de disco rígido, etc., em combinação com ou na unidade de controle, e são executados pela unidade de controle. O comportamento de veículo em uma situação específica pode, dessa forma, ser ajustado pela alteração das instruções de programa de computador.

Um exemplo de uma unidade de controle (a unidade de controle 115) é apresentado esquematicamente na figura 1b e pode compreender uma unidade de cálculo 120 que pode assumir a forma de substancialmente qualquer tipo adequado de processador ou microcomputador, por exemplo, um circuito para processamento de sinal digital (Processador de Sinal Digita, DSP), ou um circuito com uma função específica predeterminada (Circuito Integrado Específico de Aplicativo, ASIC). A unidade de cálculo 120 é conectada a uma unidade de memória 121 que é situada na unidade de controle 115 e que fornece à unidade de cálculo 120 com, por exemplo, o código de programa armazenado e/ou os dados armazenados que a unidade de cálculo 120 precisa a fim de poder realizar os cálculos. A unidade de cálculo 120 também é adaptada para armazenar os resultados parciais ou finais dos cálculos na unidade de memória 121.

É 6/13 A unidade de controle 115 é adicionalmente fornecida com os dispositivos 122, 123, 124, 125 para receber e enviar os sinais de entrada e saída. Esses sinais de entrada e saída podem compreender formas de onda, pulsos ou outros atributos que os dispositivos de recebimento de sinais de entradas 122, 125 podem detectar como informação e que podem ser convertidos em sinais processáveis pela unidade de cálculo 120. Os dispositivos de envio de sinais de saída 123, 124 são adaptados para converter os sinais recebidos a partir da unidade de cálculo 120 em ordem, por exemplo, pela modulação dos mesmos, para criar sinais de saída que podem ser transmitidos para outras partes do sistema de controle do veículo e/ou o componente/componentes para os quais são destinados.

Cada uma das conexões com os dispositivos para o recebimento e envio de sinais . de entrada e saída pode assumir a forma de um ou mais dentre um cabo, um barramento de dados, por exemplo, um barramento CAN (Rede de Área de Controlador), um barramento 7 MOST (Transporte de Sistemas Orientado por Mídia) ou alguma outra configuração de barramento, ou uma conexão sem fio.

O veículo 100 compreende adicionalmente eixos de acionamento 104, 105 conectados às suas rodas motorizadas 113, 114 e acionadas por um eixo de saída 107 a partir da caixa de câmbio 103 através de uma engrenagem final 108, por exemplo, um diferencial convencional.

A caixa de câmbio apresentada 103 no veículo 100 é fornecida com pelo menos uma engrenagem overdrive adaptada para ter uma faixa operacional abaixo do patamar de torque para essa engrenagem na velocidade de cruzeiro do veículo como descrito acima.

: Isso significa que o veículo normalmente não pode ser conduzido com tal tipo de overdrive engatado, visto que a velocidade do motor no ponto de operação seja normalmente muito á baixa para poder distribuir toque suficiente, e adicionalmente, assim que a necessidade por uma força motriz aumente, o motor cairá para uma velocidade mais baixa na qual ainda menos potência é disponível e existe o risco de o motor parar.

O objetivo de tal overdrive é, ao invés disso, minimizar perdas parasíticas, e, dessa forma, o consumo de combustível, em condições operacionais onde existe uma necessidade reduzida ou nenhuma necessidade de fonercimento de potência. Isso é utilizado pela presente invenção, e um exemplo de uma modalidade de um método de acordo com a presente invenção é ilustrado na figura 2.

A figura 2 é um fluxograma ilustrando as etapas realizadas durante o controle de um motor de acordo com um exemplo de um método 200 da presente invenção. A etapa 201 determina se existe uma necessidade pequena de fornecimento de potência. Uma — necessidade tão baixa pode ser tipicamente determinada se o fornecimento de potência necessário para impulsionar o veículo em sua velocidade no momento for menor do que um valor limite.

í 7/13 Se o veículo for, por exemplo, dirigido em uma descida, o fornecimento de potência necessário para impulsionar o mesmo é reduzido visto que a energia de atração da terra pela gravidade em descidas (em oposição às subidas ) contribui com um componente de força motriz positivo (de avanço) de forma que a necessidade por fornecimento de potência a partirdo motor para impulsionar o veículo pode reduzir perceptivelmente ou até mesmo cessar completamente.

O fornecimento de potência que pode ser extraído através do overdrive (o torque disponível) pode, portanto, em muitos casos, ser suficiente para possibilitar a condução do veículo a uma velocidade inalterada ou substancialmente | inalterada a despeito da baixa velocidade do motor. | Em tal situação, a comutação da caixa de câmbio para overdrive, etapa 202, reduz | . a necessidade do motor por combustível, resultando em uma economia de combustível, enquanto, ao mesmo tempo, a velocidade do motor diminui para um valor muito baixo e o í nível de ruído do motor cai.

A figura 3 apresenta uma curva de torque e faixa operacional para um overdrive como acima.

A velocidade de motor ng denota a velocidade do motor na qual a velocidade de cruzeiro do veículo ou velocidade máxima permitida é alcançada, com um máximo em n., de modo que o motor nunca funcione no patamar de torque (a região entre n1 e n2) na velocidade de cruzeiro do veículo com o overdrive engatado, mas sempre em uma velocidade de motor inferior e, dessa forma, um torque mais baixo.

O overdrive é, dessa forma,destinado a ser utilizado em um ponto operacional abaixo do patamar de torque para a curva de torque, e o ponto operacional n, pode, a princípio, ser mudado para qualquer Á ponto desejado entre no (um ponto no qual o motor pode distribuir o torque positivo) e n.

Em um veículo com mudança de marcha convencional, as taxas de transmissão da Á caixa de câmbio são dispostas de modo que a velocidade de motor na velocidade de cruzeirodo veículo esteja na parte superior do patamar de torque (isso é, mais perto de n2) ou, alternativamente, no meio do patamar de torque (a meio caminho entre n1 e n2) para alcançar uma boa capacidade de direção.

A velocidade de cruzeiro do veículo pode variar dependendo de regulagens regionais ou tipo de estrada, mas pode, por exemplo, ser de 80, 85 ou 89 km/h.

O torque T e o fornecimento de potência P são relacionados um ao outro pela equação P=To (1) onde & representa a velocidade angular do motor, isso é, 2x60/rpm (onde rpm = revoluções de motor por minuto), o que significa que o fornecimento de potência P que pode serextraídoa partir do motor na região até a velocidade n, ser limitado para um valor inferior ao máximo que o motor pode distribuir, visto que ambos a velocidade de motor e torque máximo distribuídos pelo motor são menores.

O fornecimento de potência do motor é, dessa

' 8/13 forma, limitado quando overdrive é engatado.

Se o veículo for, por exemplo, conduzido em uma velocidade de cruzeiro de 80 km/h e a unidade de controle 115 (ou 116) determinar que existe uma necessidade baixa de fornecimento de potência, por exemplo, pela determinação da resistência ao deslocamento do veículo, o overdrive pode ser engatado, resultando no motor economizando combustível. A resistência ao deslocamento no momento pode ser calculada a partir do conhecimento da velocidade de deslocamento de veículo, torque de acionamento do motor, configuração de veículo e outros dados de ambiente. A resistência ao deslocamento é uma representação total da resultante do vento de proa, vento de cauda, resistência ao rolamento, fricção e consumo de energia no veículo e força de gravidade que acelera/freia o veículo e pode, é portanto, ser utilizada como uma representação do gradiente de estrada. Quando o overdrive é engatado como acima, o motor rodará em uma baixa ] velocidade, dentro da faixa abaixo do patamar de torque apresentado na figura 2, isso é, em uma velocidade abaixo de n,. Por exemplo, o fornecimento de potência necessário pode ser considerado baixo se estiver mais baixo do que um determinado valor limite. O valor limite pode, por exemplo, ser uma proporção, de por exemplo 10 a 15%, do fornecimento de potência máximo, ou uma proporção do fornecimento de potência máximo disponível quando rodando em overdrive.

Dependendo do fornecimento de potência necessário no momento para impulsionar o veículo, o motor pode contribuir com o fornecimento necessário desde que não exceda o máximo que pode distribuir em sua velocidade no momento. Por exemplo, o veículo pode 7 ser conduzido com overdrive engatado em uma descida que resulta em uma necessidade reduzida por fornecimento de potência, mas não íngreme o suficiente para permitir que Í acelere/mantenha a velocidade puramente por gravidade, caso no qual uma determinada contribuição é necessária por parte do motor, por exemplo, 10 a 50 kW, para a velocidade de veículo ser mantida ou substancialmente mantida.

A magnitude da potência que pode ser distribuída pelo motor com overdrive engatado depende de onde na região entre nº e n, o ponto operacional ni se encontra, visto que o torque (e, dessa forma, o fornecimento de potência como acima) varia muito com a —velocidadede motor dentro da faixa operacional no tempo.

Ao invés de o motor distribuir energia, uma possibilidade alternativa se a resistência ao deslocamento do veículo for negativa, isso é, se estiver em uma descida de modo que sua velocidade seja mantida ou substancialmente mantida sem o suprimento de combustível para o motor, é que o motor pare de fornecer potência, com a injeção de combustível sendo —desligadae, consequentemente, sem qualquer consumo de combustível.

O não fornecimento de potência do motor em baixa velocidade de motor permite também a vantagem de o torque de frenagem que o motor aplica aos eixos de acionamento

' 9/13 quando o trem de força está fechado será muito menor do que quando do não fornecimento de potência com velocidades de motor mais altas. Isso é exemplificado na figura 4 para, um exemplo de um motor de combustão onde a fricção de motor é plotada contra a velocidade de motor. A fricção de motor depende pelo menos parcialmente da fricção nos suportes e superfícies de deslizamento, e da energia consumida no bombeamento de ar, óleo e água através do motor. Como pode ser observado nos desenhos, o torque de frenagem aplicado pelo motor é quase o dobro em torno de 1800 rpm (250 Nm) que em 600 rpm (130 Nm). Visto que o fornecimento de potência do motor depende de ambos seu torque e sua velocidade, a diferença no fornecimento de potência de freio será ainda maior (47 KW contra 8 kW). O . não fornecimento de potência do motor em uma velocidade mais baixa do motor possibilita, dessa forma, que o veículo seja conduzido sem consumo de combustível com menor ' resistência à frenagem e, portanto, movimentar por uma distância maior antes de o torque positivo ser necessário novamente para impulsionar o veículo.

Como mencionado acima, uma solução alternativa em tal situação é que o motor seja desconectado totalmente dos eixos de acionamento de modo que nenhum torque de frenagem seja aplicado a partir do motor, com ainda menos resistência ao movimento. Essa solução envolve, no entanto, a desvantagem de o combustível ser consumido durante todo o tempo para manter o motor funcionando.

Voltando-se à figura 2, quando o overdrive é engatado o método move para a etapa 203 que determina se um parâmetro de velocidade para o veículo cumpre a um primeiro . critério. Isso pode, por exemplo, assumir a forma de determinação de se a velocidade de deslocamento do veículo no momento desvia de uma referência de velocidade Hret. Isso Í pode, por exemplo, ser feito pela determinação de se a mudança de velocidade com relação à referência de velocidade Hret é maior do que ou igual a um valor limite Hives. Hinres pode, por exemplo, ser um percentual, por exemplo, 1, 2 ou 5% da referência de velocidade Hret.

O valor limite pode ser absoluto, isso é, independentemente de se a diferença de velocidade é um aumento ou uma redução, ou pode, por exemplo, ser apenas uma redução. O valor limite pode, por exemplo, também ser uma diferença de velocidade real, por exemplo, 1,20ou5 km/h.

Alternativamente, o parâmetro de velocidade pode, por exemplo, ser um derivado da velocidade de deslocamento do veículo, caso no qual a mudança de velocidade (o derivado) pode ser comparada com um valor limite ou valor de referência.

Se a velocidade do veículo não diferir da referência de velocidade He por mais do queaditadiferença, ou se, por exemplo, a quantidade absoluta do derivado não exceder um valor limite ou desviar de um valor de referência por mais de uma quantidade específica, o processo move para a etapa 204 com o overdrive engatado.

NA ' 10/13 A etapa 204 determina se existe qualquer outra razão para não se dirigir mais o veículo com o overdrive engatado.

Se tal não for o caso, o processo volta para a etapa 203, do contrário, move para a etapa 205. Em contraste, se a diferença de velocidade na etapa 203 exceder o valor limite —HwesoOuseo derivado exceder um valor limite ou desviar do valor de referência por mais de uma quantidade específica, o processo move para a etapa 205, onde a caixa de câmbio muda para uma marcha inferior (uma taxa de transmissão maior) para tornar mais força | motriz disponível e, dessa forma, ser capaz de acelerar o veículo novamente para uma velocidade mais alta, ou, alternativamente, totalmente de acordo com a figura 4, a mudança descendente de marcha resulta em mais resistência ao não fornecimento de potência que . pode ser utilizada para a frenagem de motor do veículo.

É possível também determinar se a velocidade de veículo é maior ou menor do que ' a velocidade de referência Her.

Se a velocidade de veículo for mais baixa, isso é, se desviar | para baixo por mais de um valor limite Htwes, é possível (em uma etapa não representada) se determinar se o fornecimento de potência adicional pode ser extraído do motor com o overdrive ainda engatado.

Se for o caso, o fornecimento de potência aumenta e o processo volta para a etapa 203. Se, ao contrário, nenhum fornecimento de potência adicional estiver disponível com o overdrive engatado, o processo move para a etapa 205. Uma redução de velocidade pode, por exemplo, ser decorrente do nivelamento da descida ou até mesmo da mudança para uma subida.

O processo então é revertido para a etapa 201 a fim de mais uma vez poder mudar de volta para overdrive se houver novamente Í uma necessidade reduzida de força motriz.

Se a velocidade de veículo exceder a velocidade de referência (por mais do que o dito valor limite Hes), O processo pode mover para uma etapa (não apresentada) onde um torquede frenagem é aplicado, por exemplo, pela utilização do freio de serviço do veículo ou pela utilização, por exemplo, de freios de exaustão, freios de retardo, etc. onde o processo é revertido para a etapa 203, onde a velocidade do veículo é novamente comparada com uma velocidade de referência.

O processo apresentado na figura 2 compreende também um processo —superordinário, etapa 204. Isso possibilita o monitoramento contínuo de se existe qualquer outra razão para haver uma necessidade maior por fornecimento de potência do motor.

Por exemplo, a mudança descendente de marcha (uma taxa de transmissão mais alta) pode, por exemplo, ocorrer quando qualquer um dos seguintes critérios é preenchido: aumento da velocidade do veículo para um nível determinado para uma função de controle de cruzeiro, motorista do veículo movendo o pedal de acelerador ou pedal de freio, aceleração do veículo além de uma velocidade determinada.

A resistência ao deslocamento foi utilizada acima para determinar se havia uma

Í 11/13 necessidade reduzida por força motriz. De acordo com um exemplo alternativo de uma modalidade, os dados sobre a estrada à frente do veículo são utilizados para determinar se o fornecimento reduzido de potência é suficiente para impulsionar o veiculo. Por exemplo, os dados de uma função de olhar para frente (LA) podem ser utilizados para determinar se o fornecimento de potência reduzido é necessário.

Se a unidade de controle 115 e/ou 116 possuir acesso aos dados sobre a topografia da estrada à frente do veículo, por exemplo, os dados do sistema de navegação do veículo ou da dita função LA, esses dados podem ser utilizados na determinação de se existe uma necessidade baixa por força motriz. Por exemplo, a informação sobre o gradiente da estrada pode ser obtida através da função LA. Esses dados podem então ser utilizados . para determinar se o fornecimento de potência é necessário ou será necessário logo. Então, é possível na etapa 201 não apenas determinar se existe uma necessidade reduzida por | . fornecimento de potência, mas também se haverá logo uma necessidade reduzida por | fornecimento de potência. Dessa forma, o overdrive pode ser engatado em um momento ideal sem qualquer necessidade de se monitorar sinais do motor a fim de se determinar que existe uma necessidade baixa por fornecimento de potência. Por exemplo, o overdrive pode ser disposto para ser engatado já antes de o veículo alcançar o topo de um morro, por exemplo, se já for possível determinar de antemão que o veículo irá, em qualquer caso, acelerar até a velocidade máxima permitida na redução subsequente. De forma similar, uma mudança decrescente de marcha pode ser realizada antes de uma necessidade por fornecimento de potência na verdade surgir se for determinado ç pela função LA do veículo que está se aproximando um aumento. A presente invenção é descrita acima com relação a uma caixa de câmbio | convencional. No entanto, a invenção também é aplicável no caso de outros tipos de caixa de câmbio, por exemplo, caixas de câmbio CVT (Transmissão Variável Contínua), desde que o veículo possa rodar a uma taxa de transmissão na qual quando em cruzeiro rode a uma velocidade de motor que está abaixo da velocidade mais baixa para o patamar de torque dessa taxa.

Em adição às vantagens acima, a presente invenção possui uma grande vantagem adicional. Os veículos do tipo acima normalmente possuem um sistema de limpeza de exaustão para reduzir as emissões do motor. No entanto, esses sistemas de limpeza de exaustão normalmente exigem uma determinada temperatura mais baixa, por exemplo, 200 C, para que funcionem como desejado. Nem um motor que não fornece potência, isso é, não suprido com combustível, distribuirá gases de exaustão quentes para manter a temperatura no sistema de limpeza de exaustão. Ao contrário, o ar será bombeado durante todo o tempo através do motor, e esse ar relativamente frio irá resfriar o sistema de limpeza de exaustão.

E 12/13 Esse resfriamento será diretamente relacionado com a quantidade de ar passando através do motor. Utilizando-se o dito overdrive para rodar o motor na velocidade mais baixa possível reduz a quantidade de ar durante o período de não fornecimento de potência pelo motor e, dessa forma, também, o resfriamento do sistema de limpeza de exaustão, com menor necessidade de se ter um aquecimento suplementar do sistema de limpeza de exaustão.

No entanto, a presente invenção permite uma vantagem adicional. Como explicado acima, é importante para a limpeza de exaustão que a temperatura no sistema de limpeza de exaustão seja mantida em pelo menos um nível determinado para possibilitar a garantia dequeo sistema funcione bem. Apesar do período de não fornecimento de potência pelo v motor no overdrive como acima resultar em menos ar frio passando através do motor, e no resfriamento, portanto, ser mais lento, ainda pode ocorrer, por exemplo, em uma descida de ' morro, que a temperatura do sistema de limpeza de exaustão caia para um nível | indesejavelmente baixo e, portanto, precise ser elevada. Essa elevação de temperatura é | 15 fácil de alcançar quando rodando em overdrive de acordo com a presente invenção. | Como explicado acima, P = To. Isso significa que para produzir uma determinado | fornecimento de potência é necessário se gerar um torque mais alto com velocidades de motor mais baixas. Consequentemente, uma quantidade maior de combustível precisa ser injetada para se alcançar um torque desejado, e, dessa forma, o fornecimento de potência, doque em velocidades mais altas. Essa quantidade maior de combustível resulta em maior temperatura de exaustão, elevando a temperatura no sistema de limpeza de exaustão e À contribuindo para um pós-tratamento mais eficiente. Isso é particularmente vantajoso em situações onde o funcionamento em overdrive ainda exige um determinado fornecimento de | potência para o veículo não perder impulso. O fato de, devido à baixa velocidade de motor, o fluxo de gás ser pequeno também significa que a eficiência do motor será alta, possibilitando que o sistema de limpeza de exaustão seja aquecido de forma econômica. Dessa forma, de acordo com uma modalidade da presente invenção, o fornecimento de potência distribuída quando do funcionamento em overdrive pode ser controlada não apenas pela necessidade de força motriz, mas também pela necessidade de aquecimento do sistema de limpeza de exaustão do veículo, eliminando, dessa forma, outras medidas de aquecimento menos econômicas.

A velocidade do veículo foi até agora descrita em termos absolutos, mas deve-se notar que pode ser descrita também de outras formas, por exemplo, pela determinação da energia cinética total do veículo, que pode ser feito pelo sistema de controle do veículo.

— Esse tipo de representação de velocidade é considerado como compreendido dentro do termo “(velocidade) (de deslocamento) do veículo” na presente descrição e reivindicações é, portanto, também coberto pelas reivindicações em anexo.

À 13/13 Como mencionado acima, nas descidas o motor do veículo pode ser desconectado de suas rodas motrizes quando nenhuma contribuição de torque é necessária para manter a velocidade do veículo.

A presente invenção também pode ser combinada com tal procedimento, caso no qual o veículo é dirigido em overdrive, como acima ou com o motor — desconectado das rodas motrizes do veículo, dependendo do que for considerado mais vantajoso.

Essa solução é descrita em detalhes no pedido de patente Sueco paralelo “FÓRFARANDE OCH SYSTEM FÔR FRAMFÓRANDE AV ETT FORDON |!” (pedido número 0950971-2) com o mesmo requerente e data de depósito que o presente pedido.

Claims (19)

o p | 113 REIVINDICAÇÕES

1. Método de controle de uma caixa de câmbio de um veículo que é conectada a um motor de combustão e pode ser configurada para um número de diferentes taxas de transmissão, método esse que, quando o veículo está rodando em uma taxa de transmissão baixaeem uma velocidade de motor abaixo da velocidade na qual o patamar de torque para a dita taxa baixa é alcançado, em uma situação na qual existe uma necessidade reduzida para o fornecimento de potência para impulsionar o dito veículo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: a determinação de um parâmetro de velocidade para o dito veículo; a mudança da caixa de câmbio para uma taxa de transmissão mais alta do que a v dita taxa baixa quando o dito parâmetro de velocidade preencher um primeiro critério.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o dito º parâmetro de velocidade ser determinado pela comparação da velocidade do dito veículo com uma velocidade de referência.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de a caixa de câmbio ser configurada para uma taxa de transmissão mais alta quando a dita velocidade determinada desvia da dita velocidade de referência por um primeiro valor limite.

4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de a dita caixa de câmbio ser configurada para uma taxa de transmissão mais alta quando a dita velocidade determinada está abaixo de uma primeira velocidade.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o dito í parâmetro de velocidade ser determinado pela determinação de uma mudança na velocidade do dito veículo. |

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de a dita | mudança ser determinada pela determinação de um derivado para a dita velocidade do dito | veículo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, CARACTERIZADO pelo fato de a dita caixa de câmbio ser mudada para uma taxa de transmissão mais alta quando a dita mudança na velocidade desvia de um primeiro valor limite.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de a dita caixa de câmbio ser configurada para a dita taxa de transmissão baixa com base na determinação de um estado no qual existe ou existirá dentro de um tempo específico um fornecimento de potência reduzido para propulsão do veículo.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações | a 8, CARACTERIZADO pelo fato de o método compreender adicionalmente: a comutação da caixa de câmbio para a dita taxa de transmissão baixa mediante a determinação de um estado no qual existe ou existirá dentro de um tempo específico o fornecimento de potência de motor abaixo de um segundo valor limite para propulsão do veículo. '

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a determinação de que existe ou existirá, dentro de um tempo específico, o fornecimento de potência reduzido para impulsionar o veículo é feito pelo uso de dados referentes ao gradiente da estrada à frente do veículo e/ou dados referentes à topografia da estrada à frente do veículo.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a determinação de que existe ou existirá, dentro de um tempo específico, o fornecimento de — potência reduzido para impulsionar o veículo, é feita pelo uso de sinais de controle para e/ou ' do motor.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, É CARACTERIZADO pelo fato de compreender adicionalmente o monitoramento contínuo de se existe e/ou existirá a necessidade de potência de acionamento a partir do motor e, se existe e/ou existirá tal necessidade, comutando a dita caixa de câmbio para uma taxa de transmissão mais alta.

13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, | CARACTERIZADO pelo fato de a dita caixa de câmbio assumir a forma de uma caixa de câmbio compreendendo um número de marchas distintas, e comutando para a dita taxa de | transmissão mais baixa/mais alta assume a forma de alteração para uma marcha mais | alta/mais baixa. | "

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, | CARACTERIZADO pelo fato de a dita taxa de transmissão baixa assumir a forma de uma i engrenagem ou configuração de taxa de transmissão para uma caixa de câmbio onde o veículo em sua velocidade de cruzeiro ou velocidade máxima permitida roda a uma velocidade de motor que está abaixo da velocidade na qual o patamar de torque para a engrenagem é alcançado.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de a dita determinação de um parâmetro de velocidade para o dito veículo ser realizada pelo sistema de controle do veículo e a temporização para configuração da caixa de câmbio para uma taxa de transmissão que é maior do que a dita taxa baixa é determinada pelo dito sistema de controle com base no dito parâmetro de velocidade.

16. Programa de computador, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um —códigode programa e que, quando executado em um computador, faz com que o dito computador aplique o método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 15.

17. Produto de programa de computador, CARACTERIZADO pelo fato de

À 3/3 compreender um meio legível por computador e um programa de computador, de acordo com a reivindicação 16, programa que é contido no dito meio legível por computador.

18. Sistema para o controle de uma caixa de câmbio de uma caixa de câmbio de veículo que é conectada a um motor de combustão e pode ser configurada para um número detaxasde transmissão diferentes, sistema esse CARACTERIZADO pelo fato de, quando o veiculo está se movimentando em uma baixa taxa de transmissão e em uma velocidade de motor abaixo do patamar de torque para a dita taxa de transmissão baixa, em uma situação na qual existe uma necessidade reduzida por fornecimento de potência para impulsionar o dito veículo, compreender: meios para determinar um parâmetro de velocidade para o dito veículo; ' meios para comutar a dita caixa de câmbio para uma taxa de transmissão que é maior do que a dita taxa baixa quando o dito parâmetro de velocidade cumpre a um primeiro ' critério.

19. Veículo, CARACTERIZADO pelo fato de compreender um sistema de acordo coma reivindicação 18.