BRPI0620903B1

BRPI0620903B1 - um método para controle de desengate de uma embreagem automatizada em um veículo

Info

Publication number: BRPI0620903B1
Application number: BRPI0620903-3A
Authority: BR
Inventors: Svante Karlsson; Helene Panagopoulos; Erik Lauri
Original assignee: Volvo Lastvagnar Ab
Priority date: 2006-01-05
Filing date: 2006-01-05
Publication date: 2018-07-17
Also published as: JP5227186B2; US8162800B2; CN101356386B; BRPI0620903A2; ATE475029T1; DE602006015698D1; CN101356386A; ES2349425T3; WO2007078225A1; JP2009522522A; US20090017989A1; EP1971790A1; EP1971790A4; EP1971790B1

Abstract

um étodo para controle de desengate de uma embreagem automatizada em um veículo. a presente invenção se refere a um método para controle de desengate de uma embreagem automatizada (3) em um veículo (1). em concordância com a presente invenção, uma diminuição de um primeiro limite de velocidade rotacional de motor, no qual a embreagem (3) é desengatada, é iniciada sobre sensoriamento de: - viagem do veículo (1) em uma encosta em declive; - deslocamento zero do controle de acelerador (13). referido primeiro limite de velocidade rotacional de motor é diminuído para uma velocidade onde um, no veículo (1) disposto, regulador de velocidade sem carga de motor (20) injeta uma quantidade de combustível correspondendo aum torque de motor positivo que iguala retardamento corrente de torque de motor negativo de maneira que torque de saída total a partir do motor de combustão interna (2) é aproximadamente zero. o efeito de aceleração de veículo devido à queda de torque de frenagem de motor quando a embreagem é desengatada irá ser eliminado.

Description

(54) Título: UM MÉTODO PARA CONTROLE DE DESENGATE DE UMA EMBREAGEM AUTOMATIZADA EM UM VEÍCULO (51) Int.CI.: F16D 48/06; B60W10/02; B60W10/06; B60W40/06 (73) Titular(es): VOLVO LASTVAGNAR AB (72) Inventor(es): SVANTE KARLSSON; HELENE PANAGOPOULOS; ERIK LAURI

1/14 “MÉTODO PARA CONTROLE DE DESENGATE DE UMA EMBREAGEM AUTOMATIZADA EM UM VEÍCULO

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO [001] A presente invenção se refere a um método para controlar uma embreagem de disco automática em concordância com o preâmbulo da reivindicação independente 1 anexa, a embreagem de disco sendo disposta em um veículo a motor de maneira a transmitir força motriz a partir de um motor de combustão interna para uma transmissão. ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO servomotores, precisamente [002] Transmissões automáticas ou semiautomáticas do tipo transmissão mecânica automática [Automatic Mechanical Transmission (AMT)] têm se tornado mais e mais comuns em veículos mais pesados com o aumento de desenvolvimento de sistemas de microprocessador, tornando possível, com um computador de controle e um número de dispositivos de controle, tais como por exemplo, para regular a velocidade de motor, engate e desengate de uma embreagem de disco automática entre um motor e uma caixa de marchas, e membros de uma caixa de marchas de embreagem em relação uns com os outros, de maneira que mudanças de marcha suaves são sempre conseguidas na velocidade de motor correta.

[003] Uma AMT usualmente compreende um eixo de entrada, um eixo intermediário, que possui pelo menos uma engrenagem dentada engrenada com uma engrenagem dentada sobre o eixo de entrada, e um eixo principal com engrenagens dentadas, que engrenam com engrenagens dentadas sobre o eixo

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 8/24

2/14 intermediário. O eixo principal é, então, adicionalmente conectado a um eixo de saída acoplado às rodas de tração por intermédio de um eixo de propulsão, por exemplo. Cada par de de de engrenagens transmissão engrenagens relações de dentadas diferente na caixa possui uma relação de um outro par de marchas. Diferentes transmissão são obtidas naqueles diferentes pares de engrenagens que transmitem o torque a partir do motor para as rodas de tração.

[004] O desenvolvimento de tecnologia de computador também tem tido um impacto sobre controle eletrônico e sistemas de realimentação para um motor de veículo, e estes sistemas têm se tornado mais precisos, mais rápidos e mais adaptáveis para condições de motor e ambientais prevalecentes. A integridade de processo de combustão pode ser precisamente controlada em concordância com qualquer situação de operação. A alavanca de acelerador do veículo (um pedal de acelerador, por exemplo), que primordialmente controla o suprimento de combustível para o motor, controla o motor do veículo por intermédio de um cabeamento elétrico e de sinais eletrônicos. A alavanca de acelerador é consequentemente equipada com sensores para detecção da posição da alavanca de acelerador, o que significa dizer qual abertura de acelerador é requerida.

[005] Quando o motorista de um veículo com uma embreagem e transmissão automatizadas dirige por uma encosta em declive sem pressionamento do pedal de acelerador e, por exemplo, com uma baixa marcha engatada (alta

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 9/24

3/14 relação de transmissão), a velocidade do motor terminará próxima da velocidade sem carga de motor, se o motor proporciona uma determinada quantidade de força de frenagem de motor, suficiente para determinar pelo menos um ligeiro retardamento do veículo de maneira que eventualmente a velocidade de motor se tornará próxima da velocidade sem carga de motor, o que normalmente iniciará desengate de embreagem. Se a embreagem nesta situação é desengatada sem ou com somente um freio de serviço ligeiramente acionado, o veículo irá repentinamente acelerar devido para a queda de força de frenagem de motor. Nesta situação, com somente um freio de serviço ligeiramente acionado, a maior parte da força de frenagem vem do motor, o que provoca a repentina aceleração quando o motor está desconectado da transmissão e das rodas de tração do veículo. O motorista provavelmente se sentirá, nesta situação, desconfortável, especialmente se o desengate da embreagem for disparado por um ligeiro pressionamento do pedal de freio.

[006] O objetivo da presente invenção é o de eliminar a possibilidade de uma situação onde uma repentina aceleração de veículo advém devida ao desengate de embreagem ou até mesmo desengate de embreagem disparado por um ligeiro pressionamento do pedal de freio.

SUMÁRIO DA PRESENTE INVENÇÃO [007] O método em concordância com a presente invenção é um método para controlar o desengate de uma embreagem automatizada em um veículo, onde a função primária da embreagem é transmitir força motriz a partir de um motor de

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 10/24

4/14 combustão interna disposto no veículo para um eixo de entrada de uma transmissão disposta no veículo, e onde a velocidade rotacional de motor é controlada através de um controle de acelerador. O método é caracterizado pelo fato de que uma diminuição de um primeiro limite de velocidade rotacional de motor, no qual a embreagem é desengatada, é iniciada ao detectar que o veículo está viajando em uma encosta em declive e deslocamento zero do controle de acelerador.

[008] A vantagem do método em concordância com a presente invenção é a de que a embreagem será desengatada mais tarde do que o normal, de maneira que um regulador de velocidade sem carga de motor será ativado, fazendo o motor produzir torque de saída positivo, o que diminui o efeito da queda de torque de frenagem de motor quando a embreagem for desengatada. O desconforto do motorista será diminuído.

[009] Em concordância com uma modelagem do método em concordância com a presente invenção, a ativação do regulador de velocidade sem carga de motor é especificada. Nesta modelagem da presente invenção, o primeiro limite de velocidade rotacional de motor é diminuído para uma velocidade de motor que está abaixo de onde, no veículo disposto, um regulador de velocidade sem carga de motor é ativado e começa a injetar combustível no motor de combustão interna. Isto diminui o efeito desconfortável da queda de torque de frenagem de motor quando a embreagem é desengatada.

[0010] Em concordância com uma outra modelagem do método da presente invenção, o

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 11/24

5/14 primeiro limite de velocidade rotacional de motor é diminuído para uma velocidade onde, no veículo disposto, um regulador de velocidade sem carga de motor injeta uma quantidade de combustível correspondendo a um torque de motor positivo, o que iguala retardamento corrente de torque de motor negativo, de maneira que torque de saída total a partir do motor de combustão interna é aproximadamente zero. O efeito de aceleração de veículo, devido à queda de torque de frenagem de motor quando a embreagem é desengatada, será totalmente eliminado.

[0011] Em concordância com uma modelagem adicional do método em concordância com a presente invenção, a diminuição de um primeiro limite de velocidade rotacional de motor é iniciada ao detectar adicionalmente de que um pedal de freio de serviço no veículo é ligeiramente pressionado ou não é pressionado. Isto assegurará que o motorista do veículo não experimentará uma aceleração de veículo quando o pedal de freio é ligeiramente pressionado. Em concordância com um desenvolvimento adicional desta modelagem da presente invenção, um ligeiro pressionamento corresponde a um deslocamento de até 25% de um deslocamento total possível do pedal de freio de serviço.

[0012] Modelagens vantajosas adicionais da presente invenção emergem a partir das reivindicações dependentes da reivindicação independente 1 anexa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO [0013] A presente invenção será descrita em maiores detalhes abaixo, com referência

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 12/24

6/14 aos desenhos acompanhantes, os quais, para o propósito de exemplificação, mostram modelagens preferidas adicionais da presente invenção e também do estado da técnica. Nos desenhos:

A figura 1 mostra diagramaticamente uma modelagem preferida de uma configuração de veículo em concordância com a presente invenção; e

	A	figura	2	mostra diagramaticamente	um
dispositivo	de computador que é	utilizado	em
concordância	com	uma modelagem	da	presente
invenção.
DESCRIÇÃO	DA	PRESENTE	INVENÇÃO
	[0014]	Em	uma modelagem	da	presente
invenção,	o	veículo	1	é equipado com um	motor	de
combustão	interna	2,	por exemplo,	um	motor	a

diesel, com um virabrequim 21 que é acoplado a uma embreagem de placa seca de disco 3, que é embutida em um alojamento de embreagem 22. O virabrequim 21 é conectado, não rotativamente, a um eixo de entrada (não mostrado), que é rotativamente montado no alojamento 23 de uma transmissão 4. Também rotativamente montado no alojamento de transmissão 23, e não mostrados, estão um eixo principal e um eixo intermediário.

[0015] Uma unidade de controle de transmissão 16 é disposta para controle de diferentes dispositivos de cilindro de pistão operados pneumaticamente para engate de diferentes relações de transmissão entre o eixo de entrada e o eixo de saída 5 da transmissão 4 em concordância com regras lógicas programadas. A unidade de controle de transmissão 16 é também disposta para controle da embreagem 3 para engate/desengate do

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 13/24

7/14 motor 2 a partir da transmissão 4, por exemplo, durante mudança de marcha ou velocidade de veículo abaixo da velocidade sem carga de motor. O eixo de saída 5 converte para um eixo de propulsão e conecta a transmissão 4 com rodas traseiras de tração 6.

[0016] Como decidir quando desempenhar uma mudança de marcha e para qual marcha é conhecido no estado da técnica, e não será descrito em detalhes neste documento. A decisão de quando desengatar a embreagem 3 pode, em concordância com o estado da técnica, ser fundamentada sobre parâmetros tais como: velocidade rotacional de motor, posição de pedal de acelerador, velocidade rotacional de eixo de entrada e retardamento de velocidade de motor.

[0017] O motor 2 é equipado com um regulador de velocidade sem carga de motor 20 em concordância com o estado da técnica, e por consequência existe uma velocidade sem carga de motor, em que normalmente o regulador de velocidade sem carga de motor 20 não possibilita que a velocidade de motor caia abaixo dela. O regulador de velocidade sem carga de motor 20 é preferivelmente disposto em uma unidade de controle de motor 12. O regulador de velocidade sem carga de motor 20 pode ser um código de programa na unidade de controle de motor 12 projetada para desempenho de função de regulagem de velocidade sem carga de motor. Se a unidade de controle de transmissão 16 detecta um retardamento de velocidade de motor que diminui a velocidade de motor para próxima da velocidade sem carga de motor, então a unidade de

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 14/24

8/14 controle de transmissão 16 pode iniciar um desengate de embreagem para proteger o motor 2 de paradas.

[0018] O torque entregue a partir do motor 2 é controlado por um controle de acelerador 13 (preferivelmente um pedal de acelerador) de uma maneira conhecida. A posição do controle de acelerador é obtida a partir de um sensor de ângulo e registrada por uma unidade de controle de acelerador 14.

[0019] O veículo 1 é também equipado com um sistema de freio de serviço, compreendendo atuadores de freio de serviço 8, dispostos em rodas dianteiras não tracionadas 7 e rodas traseiras de tração 6, controle de freio de serviço 9 (preferivelmente um pedal de freio) e uma unidade de controle de freio 10. A função do sistema de freio de serviço é em concordância com o estado da técnica.

[0020] As diferentes unidades de controle no veículo preferivelmente se comunicam de uma maneira conhecida através de um sistema de barramento 15 disposto no veículo. Por consequência, a unidade de controle de transmissão 16 pode ser disposta para controlar indiretamente a injeção de combustível, (isto é, a velocidade e torque de motor) dependendo da posição do controle de acelerador, e controlar diretamente o suprimento de ar para dispositivos de pistão-cilindro pneumáticos de um atuador de embreagem 17, por intermédio do qual, por exemplo, a embreagem 3 é regulada.

[0021] Quando uma alavanca de seletor

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 15/24

9/14 de marcha 24 é colocada em um modo de seleção de marcha automático, seleções de marcha e decisões de mudança de marcha são feitas automaticamente pela unidade de controle de transmissão 16 fundamentada em determinados parâmetros medidos e/ou calculados, tais como velocidade de veículo, velocidade de motor, taxa de mudança de velocidade de veículo, taxa de mudança de velocidade de motor, posição do controle de acelerador, taxa de mudança de posição do controle de acelerador, atuação de um sistema de frenagem de veículo, relação de transmissão engatada no momento, inclinação de estrada e os assemelhados são conhecidos a partir do estado da técnica. A inclinação da estrada pode ser detectada de uma maneira conhecida, por exemplo, por um sensor piezelétrico fundamentado em inclinação. Este sensor é preferivelmente disposto na unidade de controle de transmissão 16.

[0022] A unidade de controle de transmissão 16 no veículo 1 é, em concordância com uma modelagem da presente invenção, programada para reconhecer uma determinada condição de veículo, como descrita anteriormente, por detecção de:

- viagem de veículo em uma encosta em declive; e

- deslocamento zero do controle de acelerador.

[0023] Quando determinada condição é detectada, a unidade de controle de transmissão 16 é, em concordância com a presente invenção, programada para diminuir um primeiro limite de velocidade rotacional de motor, no qual a embreagem 3, em concordância com o estado da técnica deve ser

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 16/24

10/14 desengatada. Por consequência, em concordância com a presente invenção, o desengate da embreagem 3 durante esta condição será postergado para uma velocidade de motor mais baixa. Quando a velocidade de motor diminui para uma velocidade mais baixa que é mais próxima à velocidade sem carga de motor, o regulador de velocidade sem carga de motor 20 será ativado e começará a injetar uma quantidade de combustível para o motor 2 tentando interromper retardamento adicional da velocidade de motor. O combustível injetado provoca que o motor 2 produza uma determinada quantidade de torque de motor positivo, que age contra um torque de saída negativo a partir do motor 2 provocado por diferentes perdas no motor 2 devido a, por exemplo, fricção entre diferentes partes do motor 2 e diferentes cargas auxiliares, como um gerador e um compressor de ar.

[0024] Em uma modelagem preferida da presente invenção, a unidade de controle de transmissão 16 é programada para detectar e calcular quando o torque de saída positivo (controlado pelo regulador de velocidade sem carga de motor 20) a partir do motor 2 se iguala ao torque de saída negativo a partir do mesmo motor 2. Quando o torque de motor positivo e o torque de motor negativo são aproximadamente iguais, a unidade de controle de transmissão 16 é programada para iniciar o desengate da embreagem 3. Na medida em que a saída de torque resultante a partir do motor 2 é zero, nenhuma mudança em aceleração/retardamento do veículo 1 ocorrerá quando o motor 2 é desconectado da transmissão 4 e

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 17/24

11/14 das rodas de tração 6 do veículo 1.

[0025] O torque de saída de motor positivo pode ser calculado por conhecimento da quantidade de combustível injetado no motor de uma maneira conhecida. O torque de saída de motor negativo pode, em concordância com o estado da técnica, ser estimado de diferentes maneiras. Uma outra possibilidade é a de utilizar alguma espécie de sensor de torque sobre o eixo de saída de motor. Quando o sensor de torque mensura torque zero, então o torque positivo e o torque negativo são iguais.

[0026] Em uma modelagem preferida da presente invenção, o primeiro limite de velocidade rotacional de motor é diminuído para um valor abaixo de velocidade sem carga de motor. Como um exemplo, em um caminhão pesado, isto poderia significar que o primeiro limite de velocidade rotacional de motor deveria ser diminuído de, por exemplo, 650 rpm para 600 rpm. O limite de velocidade de motor, em concordância com esta modelagem da presente invenção, pode ser um valor prearmazenado na unidade de controle de transmissão 16.

[0027] Em uma outra modelagem preferida da presente invenção, a magnitude da diminuição do primeiro limite de velocidade rotacional de motor é determinada como uma função de pelo menos o ângulo de inclinação da encosta em declive.

[0028] Em uma modelagem preferida adicional da presente invenção, a magnitude da diminuição do primeiro limite de velocidade

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 18/24

12/14 rotacional de motor é adicionalmente determinada como uma função do retardamento de velocidade de motor.

[0029] Em uma outra modelagem preferida da presente invenção, a função para diminuição do primeiro limite de velocidade rotacional de motor é complementada por uma condição no torque de motor significando que a linha de tração é desengatada quando a saída de torque resultante estimada está acima de um determinado limite.

[0030] Em uma modelagem da presente invenção, a função para diminuição do primeiro limite de velocidade rotacional de motor é iniciada somente quando o pedal de freio de serviço 9 no veículo não é severamente pressionado. Este pressionamento severo poderia corresponder a um deslocamento de mais do que 25% de um deslocamento possível total do pedal de freio de serviço 9.

[0031] A função para diminuição do primeiro limite de velocidade rotacional de motor, em concordância com a presente invenção, pode ser utilizada em ambas as relações de velocidade de engrenagem alta ou baixa engatadas.

[0032] A figura 2 mostra um aparelho 500 em concordância com uma modelagem da presente invenção, compreendendo uma memória não volátil 520, um processador 510 e uma memória de leitura e de escrita 560. A memória 520 possui uma primeira parte de memória 530, na qual um programa de computador para controle do aparelho 500 está armazenado. O programa de computador na parte de memória 530 para controle do aparelho 500 pode ser

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 19/24

13/14 um sistema operacional.

[0033] O aparelho 500 pode ser embutido em, por exemplo, uma unidade de controle, tal como a unidade de controle de transmissão 16. A unidade de processamento de dados 510 pode compreender, por exemplo, um microcomputador.

[0034] A memória 520 também possui uma segunda parte de memória 540, na qual um programa para controle do desengate de embreagem em concordância com a presente invenção é armazenado. Em uma modelagem alternativa da presente invenção, o programa para controle da função do desengate de embreagem é armazenado em um meio separado de armazenamento de dados não volátil 550, tal como, por exemplo, um CD ou uma memória semicondutora permutável. O programa pode ser armazenado de uma forma executável ou em um estado comprimido.

[0035] Quando é estabelecido abaixo que a unidade de processamento de dados 510 executa uma função específica, deve ser evidenciado que a unidade de processamento de dados 510 está executando uma parte específica do programa armazenado em uma memória 540 ou uma parte específica do programa armazenado no meio de gravação não volátil 550.

[0036] A unidade de processamento de dados 510 é delineada para comunicação com a memória 550 através de um barramento 514. A unidade de processamento de dados 510 é também delineada para comunicação com a memória 520 através de um barramento 512. Em adição, a unidade de processamento de dados 510 é delineada para comunicação com a memória 560 através de um

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 20/24

14/14 barramento 511. A unidade de processamento de dados 510 é também delineada para comunicação com uma porta de dados 590 pela utilização de um barramento 510.

[0037] O método em concordância com a presente invenção pode ser executado pela unidade de processamento de dados 510, pela unidade de processamento de dados 510 executando o programa armazenado na memória 540 ou o programa armazenado no meio de gravação não volátil 550.

[0038] A presente invenção não é para ser considerada como sendo limitada para estas modelagens descritas acima, e um número de variações e modificações adicionais são concebíveis dentro do escopo das reivindicações anexas.

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 21/24

1/2

Claims

REIVINDICAÇÕES

1/2 πΑ

1. Método para controlar desengate de uma embreagem automatizada (3) em um veículo (1), onde a função primária da embreagem (3) é transmitir força motriz a partir de um motor de combustão interna (2) disposto no veículo para um eixo de entrada de uma transmissão (4) disposta no veículo, e onde velocidade rotacional de motor é controlada através de um controle de acelerador (13), e onde uma diminuição de um primeiro limite de velocidade rotacional de motor, no qual a embreagem (3) é desengatada, caracterizado pelo fato de que é iniciado ao detectar-se que:

- o veículo (1) está viajando em uma encosta em declive; - deslocamento zero do controle de acelerador (13); - o primeiro limite de velocidade

rotacional de motor é diminuído para uma velocidade onde, no veículo (1) disposto, um regulador de velocidade sem carga de motor (20) injeta uma quantidade de combustível correspondendo a um torque de motor positivo que iguala retardamento corrente de torque de motor negativo de maneira que torque de saída total a partir do motor de combustão interna (2) é aproximadamente zero.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro limite de velocidade rotacional de motor é diminuído para uma velocidade de motor que está abaixo de onde, no veículo (2) disposto, um regulador de velocidade sem carga de motor (20) é ativado e começa a injetar combustível no motor de

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 22/24

2/2 combustão interna (2).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a diminuição de um primeiro limite de velocidade rotacional de motor é somente iniciada com detecção adicional de que um pedal de freio de serviço (9) no veículo (1) é ligeiramente pressionado ou não é pressionado nem um pouco.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que um pressionamento ligeiro corresponde a um deslocamento de até 25% de um deslocamento total possível de um pedal de freio de serviço ( 9).

Petição 870180039251, de 11/05/2018, pág. 23/24

2/2

500