BRPI0714851A2 - um mÉtodo para troca de marcha em um sistema de marcha por cabo em um veÍculo, um veÍculo equipado com uma embramgem, um programa de computador adaptado para troca de marcha em um sistema de marcha por cabo em um veÍculo, e uma unidade de controle eletrânico - Google Patents

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Abstract

UM MÉTODO PARA TROCA DE MARCHA EM UM SISTEMA DE MARCHA POR CABO EM UM VEÍCULO, UM VEÍCULO EQUIPADO COM UMA EMBREAGEM, UM PROGRAMA DE COMPUTADOR ADAPTADO PARA TROCA DE MARCHA EM UM SISTEMA DE MARCHA POR CABO EM UM VEiCULO, E UMA UNIDADE DE CONTROLE ELETRONICO. Um método para troca de marcha em um sistema de marcha por cabo em um veículo (1), compreendendo as etapas de: determinar se um sinal de marcha confiável é obtenível do meio de troca de marcha (7); mudar de um primeiro modo para troca de marcha, no qual uma troca de marcha é iniciada por atuação manual do meio de controle de embreagem (21), e indicar uma marcha desejada pelo meio de troca de marcha, para um segundo modo para troca de marcha, se um sinal de marcha adequado não puder ser obtido; obter uma marcha adequada no segundo modo; e trocar para a marcha adequada, se o meio de controle de embreagem (21), no segundo modo, for influenciado manualmente e a marcha adequada for diferente de uma marcha engatada no momento. Um programa de computador (19), um veículo e uma unidade de controle eletrônico para conduzir o processo são também descritos.

Description

"UM MÉTODO PARA TROCA DE MARCHA EM UM SISTEMA DE MARCHA POR CABO EM UM VEÍCULO, UM VEÍCULO EQUIPADO COM UMA EMBREAGEM, UM PROGfRAMA DE COMPUTADOR ADAPTADO PARA TROCA DE MARCHA EM UM SISTEMA DE MARCHA POR CABO EM UM VEÍCULO, E UMA UNIDADE DE CONTROLE ELETRÔNICO"
CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO
A invenção se refere a um método para mudança de marcha em um sistema de marcha por cabo, no caso de um sinal ausente ou anormal de um meio de troca de marcha influenciado manualmente. A invenção também se refere a um programa de computador, um produto de programa de computador, um veículo e uma unidade de controle eletrônico (ECU) para conduzir o método.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Vários diferentes tipos de caixas de câmbio e sistemas de troca de marcha existem atualmente no mercado. Um deles é um sistema que permite que um motorista troque ma- nualmente de marcha por um sistema de marcha por cabo, isto é, trocas de marcha inicia- das manualmente, mas as próprias trocas de marcha sendo controladas eletro- hidraulicamente, eletropneumaticamente ou eletromecanicamente por uma unidade de con- trole eletrônico e não por força manual em uma alavanca de câmbio. Alguns sistemas de marcha por cabo compreendem um pedal de embreagem, além do pedal de freio e do pedal do acelerador, para, por exemplo, proporcionar ao motorista a sensação de troca de marcha substancialmente do mesmo modo como se o veículo tivesse um sistema de caixa de câm- bio manual. Uma vez que a disposição da alavanca de troca de marcha em um sistema de marcha por cabo não transmite uma força de troca mecânica à caixa de câmbio, a alavanca de mudança de marcha pode não ser tão grande e pesada como, por exemplo, em ônibus e caminhões pesados dotados com um sistema de troca de marcha manual, convencional, mas é usualmente pequena para economizar peso e espaço. Um problema do sistema de marcha por cabo é que a operação normal da transmissão fica impossível, no caso de uma falha do sinal da alavanca de troca de marcha. Essa falha pode resultar de, por exemplo, uma alavanca / alavanca de comando de troca de marcha quebrada, um sensor de posição falho para sentir a posição da alavanca de troca de marcha e uma falha de cabo ou uma falha de conector entre o sensor de posição e a ECU recebendo o sinal do sensor de posi- ção.
Se o motorista for incapaz de trocar a marcha ou colocar a caixa de câmbio na po- sição neutra, o veículo fica imediatamente em uma condição inadequada para direção, nem mesmo em uma oficina e, especialmente, se a engrenagem de momento for alta e inade- quada para velocidades do veículo mais baixas. As situações de tráfego perigosas também podem surgir da inabilidade do motorista em iniciar as trocas de marcha. Modernos caminhões e ônibus têm, usualmente, um modo de emergência, freqüen- temente chamado um modo original puro, que é intencionado para deixar que o motorista dirija o veículo com uma capacidade de movimentação limitada a uma oficina, quando certas falhas predefinidas no sistema de troca de marcha tenham sido detectadas. O pedido de patente US-5251733-A descreve esse modo original fraco para um trator. Nesse modo origi- nal puro, que é ativado manualmente pelo motorista, uma engrenagem é engatada movi- mentando-se primeiro a alavanca de troca de marcha para a sua posição neutra e depois trocando a marcha reengrenando a marcha, enquanto abaixando e liberando o pedal da embreagem. Por conseguinte, para trocar as marchas no modo original puro, a alavanca de câmbio deve se manter intacta e o pedal de embreagem é usado para modular o engate entre o motor e a caixa de câmbio de um modo convencional para troca de marcha manual. O pedido de patente EP-161521-A1 descreve um sistema de transmissão semi-automático com uma mecânica de acoplamento assíncrona, em que a caixa de câmbio é colocada na posição neutra, se algum dos sensores de posição para os atuadores de troca de marcha na caixa de câmbio for verificado como anormal. Desse modo, esse documento não proporcio- na qualquer modo original puro, quando, por exemplo, um sinal de posição da alavanca de câmbio está ausente.
RESUMO DA INVENÇÃO
É um objeto da invenção permitir que um motorista de um veículo, equipado com um sistema de marcha por cabo e um pedal de embreagem, seja capaz de mudar de mar- cha, embora um sinal de marcha de um meio de troca de marcha, tal como uma alavanca de troca de marcha, não esteja disponível ou esteja anormal, para dirigir, com segurança e efi- ciência, o veículo para, por exemplo, uma oficina ou para longe de uma posição na qual possa provocar situações de tráfego de risco. A invenção se refere a um método para troca de marcha em um sistema de marcha
por cabo em um veículo, compreendendo uma embreagem, uma caixa de câmbio, um meio de controle de embreagem, por exemplo, um pedal de embreagem, para engate e desenga- te de controle manual da embreagem, e um meio de troca de marcha, por exemplo, uma alavanca de troca de marcha, propiciando uma indicação manual de uma marcha desejada, compreendendo as etapas de:
determinar se um sinal de marcha confiável é obtenível do meio de troca de mar- cha;
mudar de um primeiro modo para troca de marcha, no qual uma troca de marcha é iniciada por atuação manual do meio de controle de embreagem, e indicar uma marcha de- sejada pelo meio de troca de marcha, isto é, o modo usual de mudar manualmente de mar- cha, para um segundo modo para troca de marcha, se um sinal de marcha adequado não puder ser obtido; obter uma marcha adequada no segundo modo; e trocar para a marcha adequada, se o meio de controle de embreagem, no segundo modo, for influenciado manualmente e a marcha adequada for diferente de uma marcha en- gatada no momento. Com isso, conclui-se que, por exemplo, no caso do meio de controle de embreagem for um pedal de embreagem, o motorista pode trocar de marcha apenas abai- xando o pedal de embreagem e, assim, continuar a dirigir o veículo, sem perder a possibili- dade de trocar marcha de um modo adequado, embora o sinal de marcha usual, mostrando a marcha desejada pelo motorista, fique indisponível ou determinado como não seguro. Es- se modo de troca de marcha é muito fácil, uma vez que a embreagem tem que ser usual- mente desengatada, durante a troca de marcha, de qualquer modo para evitar o desgaste excessivo para a caixa de câmbio.
O método pode compreender a etapa de fazer com que um meio visor mostre uma primeira indicação a um motorista do veículo, se o segundo modo está ativado. Com isso, conclui-se que o motorista fica alertado que alguma coisa está errada com o sinal da marcha e que não pode selecionar uma marcha pelo meio de troca de marcha e trocar de marcha em um modo normal, isto é, como no primeiro modo. No caso de uma falha visual no meio de troca de marcha, tal como uma quebra de alavanca de troca de marcha óbvia, o motoris- ta é informado que o veículo acusou a quebra.
O método pode compreender a etapa de fazer com que o meio visor mostre uma segunda indicação associada com a marcha engatada no momento, no segundo modo. Com isso, conclui-se que o motorista pode verificar que marcha está engatada, embora não possa verificar a marcha engatada pelo meio de troca de marcha.
O método pode compreender a etapa de fazer com que o meio visor, no segundo modo, mostre uma terceira indicação associada com a marcha adequada, se a marcha ade- quada for diferente da marcha engatada no momento. Com isso, conclui-se que o motorista é capaz de saber que marcha vai ser engatada se influenciar / abaixar / tocar o meio de con- trole de embreagem.
Em uma modalidade, a marcha adequada é uma marcha na qual uma velocidade do motor, por exemplo, uma velocidade de motor a diesel, está dentro de uma faixa de velo- cidades predeterminada, por exemplo, uma faixa de velocidades dentro da qual o consumo de combustível é considerado como mais eficiente, enquanto utilizando-se uma velocidade do veículo de momento. Com isso, conclui-se que o veículo pode ser dirigido em um modo econômico e ecológico também no segundo modo, desde que a faixa de velocidades do motor predeterminada seja adaptada a um faixa de velocidades do motor eficiente em com- bustível, tal como o denominado campo verde, que é normalmente exibido em tacômetros em, por exemplo, caminhões, ônibus e carros modernos.
O método pode compreender a etapa de permitir o engate de uma marcha à ré no segundo modo, se o veículo for considerado substancialmente estacionário, durante um primeiro tempo determinado, e o meio de controle de embreagem for manualmente influen- ciado após o primeiro tempo predeterminado. Com isso, conclui-se que uma marcha à ré pode ser engatada de um modo seguro, sem desgaste ou dano desnecessário para a caixa de câmbio.
O método pode compreender a etapa de consideração do veículo como sendo substancialmente estacionário, por cheque de um sinal de sensor relativo a um freio de mão / freio de estacionamento ou de um sinal de velocidade de veículo. Com isso, conclui-se que os sensores já usualmente presentes em um veículo moderno podem ser utilizados para uma engate de marcha à ré seguro.
O método pode compreender a etapa de permitir o engate de uma marcha à ré no segundo modo, apenas se também um pedal de freio for afetado mais do que o primeiro tempo predeterminado e for ainda afetado quando o meio de controle de embreagem for influenciado manualmente. Com isso, um modo ainda mais seguro para engate de uma marcha à ré é alcançado.
O método pode compreender a etapa de troca da caixa de câmbio para neutro no segundo modo, se o meio de controle de embreagem for influenciado por um tempo mais longo do que um segundo tempo predeterminado. Com isso, conclui-se que a caixa de câm- bio, em um modo muito fácil, pode ser colocada na posição neutra pelo mesmo meio utiliza- do para engate das marchas de movimentação, independentemente se são marchas para frente ou marchas à ré.
A invenção também se refere a um programa de computador, adaptado para troca de marcha em um sistema de marcha por cabo em veículo, compreendendo uma embrea- gem, uma caixa de câmbio, um meio de controle de embreagem para engate e desengate de controle manual da embreagem, e um meio de troca de marcha que propicia uma indica- ção manual de uma marcha desejada, em que o programa de computador compreende meios de códigos legíveis por computador, que, quando executados em uma unidade de controle eletrônico no veículo, faz com que a unidade de controle eletrônico conduza o mé- todo.
Além do mais, a invenção se refere a um produto de programa de computador, compreendendo um meio útil por computador e o programa de computador, o programa de computador sendo gravado no meio útil por computador.
Além do mais, a invenção se refere a uma unidade de controle eletrônico compre- endendo um meio de armazenamento, e o programa de computador é armazenado no meio de armazenamento.
Além disso, a invenção se refere a um veículo equipado com uma embreagem, um meio de controle de embreagem para engate e desengate de controle manual da embrea- gem, e um meio de troca de marcha que propicia uma indicação manual de uma marcha desejada, compreendendo pelo menos uma unidade de controle eletrônico adaptada para:
determinar se um sinal de marcha seguro é obtenível do meio de troca de marcha;
mudar de um primeiro modo para troca de marcha, no qual uma mudança de mar- cha é iniciada por atuação manual do meio de controle de embreagem e indicando uma marcha desejada pelo meio de troca de marcha, para um segundo modo para troca de mar- cha, se um sinal de marcha seguro não puder ser obtido;
obter uma marcha adequada no segundo modo; e
mudar para a marcha adequada, se o meio de controle de embreagem no segundo modo for manualmente influenciado e a marcha adequada for diferente de uma marcha en- gatada no momento.
O veículo pode compreender um meio visor, adaptado para mostrar uma primeira indicação a um motorista do veículo, se o segundo modo estiver ativado. O meio visor pode ser adaptado para mostrar uma segunda indicação associada com a marcha engatada no momento no segundo modo. O meio visor pode ser adaptado para, no segundo modo, mos- trar uma terceira indicação associada com a marcha adequada, se a marcha adequada for diferente da marcha engatada no momento.
A pelo menos uma unidade de controle eletrônico pode ser adaptada para determi- nar a marcha adequada como uma marcha na qual uma velocidade do motor está dentro de uma faixa de velocidades predeterminada, enquanto utilizando-se uma velocidade do veícu- lo de momento.
A pelo menos uma unidade de controle eletrônico pode ser adaptada para permitir o engate de uma marcha à ré no segundo modo, se o veículo for considerado substancialmen- te estacionário, durante um primeiro tempo predeterminado, e o meio de controle de embre- agem for influenciado manualmente, após o primeiro tempo predeterminado. A pelo menos uma unidade de controle eletrônico pode ser adaptada para checar um sinal de sensor rela- tivo a um freio de mão / estacionamento ou um sinal de velocidade de veículo, para conside- rar se o veículo está substancialmente estacionário. A pelo menos uma unidade de controle eletrônico pode ser adaptada para permitir o engate de uma marcha à ré no segundo modo, apenas se também um pedal de freio for afetado mais do que o primeiro tempo predetermi- nado e for ainda afetado quando o meio de controle de embreagem for influenciado.
A pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para iniciar uma troca de marcha na caixa de câmbio para o neutro no segundo modo, se o meio de controle de embreagem for manualmente influenciado mais do que segundo tempo predeterminado.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Os objetos, vantagens e efeitos, bem como os aspectos da presente invenção vão ser entendidos mais facilmente da descrição detalhada das modalidades apresentada a se- guir, quando lida conjuntamente com os desenhos em anexo, nos quais: a Figura 1 mostra esquematicamente um veículo de acordo com uma modalidade da invenção;
a Figura 2 mostra esquematicamente uma ECU de acordo com uma modalidade da invenção;
a Figura 3 é um fluxograma de uma modalidade de acordo com a invenção;
a Figura 4 é um fluxograma de uma modalidade de um primeiro circuito de acordo com a invenção;
a Figura 5 é um fluxograma de uma modalidade de um segundo circuito de acordo com a invenção; e
a Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade de um terceiro circuito de acordo com a invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES
Ainda que a invenção cubra várias modificações e construções alternativas, as mo- dalidades da invenção são apresentadas nos desenhos e vão ser descritas a seguir em de- talhes. No entanto, deve-se entender que a descrição específica e os desenhos não são intencionados para limitar a invenção às formas específicas descritas. Ao contrário, inten- ciona-se que o âmbito da invenção reivindicada inclua todas as modificações e construções alternativas dela, que se encaixem dentro do espírito e do âmbito da invenção, como ex- presso nas reivindicações em anexo.
A Figura 1 mostra esquematicamente um veículo 1, tal como um caminhão, ônibus ou carro, compreendendo uma linha de acionamento, com, entre outros, um motor, tal como um motor de combustão interna 2 ou um motor elétrico, uma embreagem 3 entre o motor 2 e uma caixa de câmbio 4 e um eixo propulsor 5 conectado a um eixo de saída da caixa de câmbio 4 de um modo convencional. Uma primeira ECU 6 (Unidade de Controle Eletrônico) é programada para pelo menos controlar a troca de marcha na caixa de câmbio 4, com base nos sinais de marcha de um meio de troca de marcha 7, que pode ser, naturalmente, qual- quer tipo de meio que pode ser usado pelo motorista do veículo 1, para indicar a sua sele- ção de uma certa marcha. O meio de troca de marcha 7 pode ser qualquer tipo de chave de articulação ou conjunto de botões de empurrar, por exemplo, um botão de empurrar para cada marcha. Outra alternativa de um meio de troca de marcha pode ser um sistema de controle por voz. No entanto, na modalidade mostrada, o meio de troca de marcha 7 é uma alavanca de troca de marcha. Pelo menos um sensor de posição 8, indicando a posição da alavanca de troca de marcha, envia um sinal de marcha associado a uma segunda ECU 9, que encaminha o sinal de marcha ou um sinal de marcha correspondente à primeira ECU 6 por um barramento de rede interna do veículo 10, por exemplo, um barramento compatível com CAN (Rede de Área de Controlador), TTCAN (Rede de Área de Controlador disparada por Tempo), Byteflight e FIexRay. O sinal recebido pela primeira ECU 6 vai, desse modo, indicar que marcha é desejada pelo motorista. A primeira ECU 6 também recebe sinais de posição diretamente de um sensor de posição de meio de controle de embreagem, na forma de uma chave de pedal de embreagem e/ou um sensor de posição de pedal de embreagem 11, e indiretamente de um sensor de posição de pela de acelerador 12, um sensor de posi- ção de pedal de freio 13, um sensor de velocidade de veículo 14 disposto no, por exemplo, eixo propulsor 5, um eixo de manivela do motor 2 ou um volante, e um sensor de posição de alavanca de freio de mão / freio de estacionamento 15 pela segunda ECU 9. Todos esses sensores são, como tais, conhecidos daqueles versados na técnica e não são, portanto, descritos em mais detalhes. A primeira ECU 6 pode também comunicar-se com um meio visor 16, por exemplo, na forma de uma tela LCD (visor de cristal líquido) em um painel de instrumentos (não mostrado) pela segunda ECU 9. Se o veículo for equipado com um siste- ma de embreagem por cabo, isto é, um sistema no qual não há qualquer conexão mecânica entre um pedal de embreagem e a embreagem, a primeira ECU 6 pode ser também adapta- da para controlar a atuação da embreagem 3. Se o sistema de embreagem for um sistema de embreagem manual convencional, com um sistema de ligação mecânica entre a embre- agem e o pedal de embreagem, com ou sem servomecanismo, nenhum de tal controle de atuação é necessário.
Um exemplo de uma embreagem de acordo com a invenção, nessa modalidade a primeira ECU 6, é descrito esquematicamente na Figura 2. A primeira ECU 6 compreende nela um meio de processamento 17, conectado a uma primeira porta 181, para propiciar comunicação com outras ECUs, tal como a segunda ECU 9, pelo barramento de rede inter- na do veículo 10, uma segunda porta 182 para comunicação com possíveis meios atuadores (não mostrados) para a embreagem 3, no caso de um sistema de embreagem por cabo, uma terceira porta 183 para comunicação com meios atuadores (não mostrado) para a caixa de câmbio 4, e uma quarta porta 184 para receber sinais do sensor de posição de pedal de embreagem. O meio de processamento 17 é também conectado a pelo menos um produto de programa de computador, na forma de um meio de armazenamento 19, tal como um dis- co rígido, uma memória instantânea, uma ROM (memória exclusiva de leitura), uma EPROM (ROM Programável Apagável) ou uma EEPROM (ROM Programável Apagável Eletricamen- te). O meio de armazenamento, nessa modalidade, compreende, entre outros, um programa de computador 20 para controle de troca de marcha, cujo programa de computador 20 com- preende vários módulos de programas. Um primeiro módulo de programa para um primeiro modo para troca de marcha controla as trocas de marcha iniciadas manualmente, com base no sinal de marcha recebido do sensor de posição da alavanca de troca de marcha pela segunda ECU 9. Em outras palavras, o primeiro módulo de programa controla as trocas de marcha, durante a operação normal da caixa de câmbio, em que uma troca de marcha é feita de um modo convencional, primeiro por desengate da embreagem 3 por compressão de um meio de controle de embreagem 21, na forma de um pedal de embreagem, e depois movimentação da alavanca de troca de marcha a uma posição correspondente a uma posi- ção engrenada ou não (a posição neutra), e, por fim, engate da embreagem 3 por liberação do pedal de embreagem. Esse módulo de programa é a base de um sistema de troca por cabo manual e é conhecido daqueles versados na técnica. Por conseguinte, não é descrito em mais detalhes. Um segundo módulo de programa do programa de computador 20 é exe- cutado, para ativar um segundo modo na forma de um modo original puro, no caso do sinal de marcha não ser recebido pela primeira ECU 6 ou for verificado como sendo errôneo pela primeira ou segunda ECU. Um sinal de marcha ausente ou errôneo, na modalidade mostra- da, é provocado, por exemplo, por uma alavanca de troca de marcha quebrada, um sensor de posição de alavanca de troca de marcha falha 8, um erro na segunda ECU 9, e uma falha de cabo ou falha de conector entre o sensor de posição de alavanca de troca de marcha 8 e a segunda ECU 9, ou entre a primeira ECU 6 e a segunda ECU 9. Um terceiro módulo de programa do programa de computador 20 faz com que a primeira ECU 6 controle as trocas de marcha no segundo modo.
Embora o meio visor 16, o sensor de posição de pedal de acelerador 12, o sensor de posição de pedal de freio 13, o sensor de velocidade de veículo 14, o sensor de posição de alavanca de troca de marcha 8 e o sensor de posição de alavanca de freio de mão / freio de estacionamento 15 estejam todos conectados à segunda ECU 9, alguns ou todos eles podem, em uma modalidade alternativa, ser diretamente conectados à primeira ECU 6 a qualquer outra ECU conectada à primeira ECU 6, por meio de uma rede interna de veículo. Também, o sensor de posição de pedal de embreagem 11 e/ou uma chave de pedal de em- breagem pode ser conectado diretamente à segunda ECU 9 ou qualquer outra ECU conec- tada à rede interna de veículo, em vez de à primeira ECU 6, desde que a primeira ECU seja adaptada para receber um sinal associado com uma posição de pedal de embreagem de momento. Deve-se também entender que, embora um pedal de embreagem seja uma exce- lente escolha como um meio de controle de embreagem, para influenciar manualmente o engate e o desengate da embreagem, outros meios, tais como botões físicos ou virtuais em um painel de instrumentos e visor, respectivamente, meios de comando por voz e/ou contro- les remotos sem fio, podem ser usados como meios de controle de embreagem em um veí- culo dotado com um sistema de embreagem por cabo.
As modalidades de um sistema e de um veículo tendo sido descritas, algumas mo- dalidades de um método de acordo com a invenção vão ser então descritas em conjunto com as Figuras 3 - 6. A Figura 3 mostra um fluxograma esquemático de um circuito / rotina, proporcionado pelo segundo módulo de programa. Em uma primeira etapa S1, checa-se se um sinal de marcha confiável, indicativo de um desejo do motorista de dirigir com uma mar- cha indicada, está ou não presente. Um sinal de marcha confiável deve ser entendido como um sinal que não está ausente ou que seja anormal / falho. A determinação de se um sinal de posição de alavanca de troca de marcha é anormal ou não é conhecida daqueles versa- dos na técnica e pode compreender um cheque se os sensores de posição de alavanca de troca de marcha indicam que a alavanca de troca de marcha está em duas posições ao mesmo tempo, o que é, naturalmente, impossível, um nível de corrente medido indicando que um circuito está em curto, e uma configuração de bits das chaves para a posição da alavanca de troca de marcha ser considerada como falha. Se a resposta for sim, isto é, um sinal de marcha confiável está presente, segue-se uma segunda etapa S2, na qual se checa se o presente modo de troca de marcha é ou não o segundo modo. Se a resposta for sim para esta última pergunta, isto é, o segundo modo está ativado, uma terceira etapa S3 se segue, na qual o presente modo é alterado do segundo modo para o primeiro modo. Após a terceira etapa S3, o circuito retorna para a primeira etapa S1. Se a resposta for não na se- gunda etapa S2, isto é, o primeiro modo está ativado, o circuito retorna para a etapa S1. Se for determinado na primeira etapa S1 que não há qualquer sinal de marcha con-
fiável, uma quarta etapa S4 se segue, após a primeira etapa S1. Na quarta etapa S4, checa- se se o segundo modo já está ativado. Se o segundo modo estiver ativado, o circuito retorna para a primeira etapa S1. Se o segundo modo não estiver já ativado, o circuito continua com uma quinta etapa S5, na qual o segundo modo é ativado, em vez do primeiro modo, por, por exemplo, chamada das rotinas do terceiro módulo de programa. Além de ativar o segundo modo, a quinta etapa S5 pode fazer com que a primeira ECU 6 gere códigos de dificuldades de diagnóstico. O circuito retorna para a primeira etapa S1, após o término das tarefas da quinta etapa S5. Uma pessoa versada na técnica vai, naturalmente, considerar que o circui- to, mostrado na Figura 3, é apenas exemplificativo e que circuitos alternativos para troca para o segundo modo, por um sinal de marcha ausente ou errôneo, vão estar dentro do es- pírito da presente invenção. Por exemplo, uma modalidade alternativa do circuito pode com- preender etapas que retardam a troca para o segundo modo, para verificar se um sinal de marcha válido pode ser obtido dentro de um certo tempo.
A Figura 3 também mostra a primeira etapa L1 de uma rotina exemplificativa no se- gundo modo, em cuja etapa uma primeira indicação 22, na forma de uma luz ou um símbolo, é exibida pelo meio visor 16, para informar o motorista de que o segundo modo foi ativado. Em vez ou além disso, o motorista pode ser informado por um alarme de som ou outra men- sagem de áudio. Uma vez que o sinal de marcha está ausente ou anormal, o motorista pode não saber que marcha está engatada no momento. Portanto, a marcha engatada ou a posi- ção neutra também pode ser mostrada por uma segunda indicação 23 para o motorista pelo meio visor 16. Após a primeira etapa L1 do segundo modo, três circuitos / sub-rotinas para- lelos A, B e C, de acordo com a invenção, são executados e descritos separadamente abai- xo em conjunto com as Figuras 4-6, respectivamente.
A Figura 4 mostra um fluxograma de uma modalidade do circuito A no segundo modo. Em uma primeira etapa A1 do circuito A, checa-se se a marcha engatada no momen- to é considerada como adequada ou não de um ponto de vista de direção econômica e/ou ecológica, por cheque se a velocidade do motor de momento está dentro de uma faixa de velocidades do motor predeterminada, dentro da qual a direção é considerada especialmen- te econômica e/ou ecológica. A faixa de velocidades é convencionalmente marcada com uma faixa verde em um indicador de velocidade do motor (não mostrado). Se a velocidade do motor de momento estiver abaixo da faixa de velocidades do motor, uma marcha ade- quada, inferior dentro da faixa de velocidades do motor é calculada pela primeira ECU 6. Se a velocidade do motor de momento estiver acima da faixa de velocidades do motor, uma marcha adequada, superior dentro da faixa de velocidades do motor é calculada. Diferentes métodos para determinar se uma velocidade do motor é inadequada de um ponto de vista econômico e ecológico e determinar uma melhor marcha adequada são conhecidos daque- Ies versados na técnica e não são, portanto, descritos em mais detalhes. Deve-se, no entan- to, entender que esses métodos podem não apenas incluir o critério de ter a velocidade do motor dentro de uma certa faixa, mas também, por exemplo, condições de direção e condi- ções de rodagem de momento, bem como futuras condições de direção e condições de ro- dagem, calculadas ou recuperadas de, por exemplo, um sistema de previsão. Se a marcha de momento for considerada adequada, uma segunda etapa A2 é conduzida. Se a marcha de momento for considerada como inadequada, o circuito continua com uma terceira etapa A3, na qual se checa se um primeiro período de tempo predeterminado, por uma primeira função de sincronizador, terminou. O primeiro período de tempo predeterminado e a primei- ra função de sincronizador vão ser explicados mais detalhadamente abaixo, em conjunto com a Figura 6. Se o primeiro período de tempo tiver terminado, o método continua com uma quarta etapa A4, na qual a primeira ECU 6 inicia uma visualização de uma terceira indi- cação 24, na forma de um símbolo, por exemplo, a letra "R" no meio visor 16, cujo símbolo é intencionado para mostrar ao motorista que uma marcha à ré pode ser engatada pelo moto- rista por compressão do pedal da embreagem. Esse símbolo substitui um possível símbolo ou algarismo para uma possível marcha adequada exibida, decidida na primeira etapa A1 (e não já engatada). Esse símbolo pode ser preferivelmente exibido próximo aos símbolos, indicando que o segundo modo está ativado e a marcha engatada no momento. A marcha adequada, determinada na etapa A1, é, além disso, substituída por uma marcha à ré, como a marcha adequada. Se o primeiro período de tempo predeterminado não tiver terminado, uma quinta etapa A5 é executada após a terceira etapa A3. Na quinta etapa A5, a primeira ECU 6 faz com que o meio visor 16 indique ao motorista a marcha adequada, que é diferen- te da marcha engatada de momento e determinada na primeira etapa A1. A indicação é um símbolo ou um algarismo, por exemplo, "3", para a terceira marcha para frente, representan- do a marcha adequada. Esse símbolo é exibido em vez de um símbolo associado com uma marcha à ré e apresentado para que seja exibido em uma iteração prévia da quarta etapa A4. Uma sexta etapa A6 se segue, após ambas as quarta e quinta etapas, A4 e A5.
Quando o motorista é avisado pela terceira indicação 24, representando uma mar- cha à ré ou uma marcha para frente adequada, o motorista pode selecionar engatar a mar- cha exibida, e para fazer isso, tem que, nessa modalidade, desengatar inteiramente subs- tancialmente a embreagem 3 por compressão do pedal da embreagem. Por compressão do pedal da embreagem, pelo menos uma distância predeterminada pode ser vantajosamente ajustada, para corresponder a uma posição do pedal da embreagem inteiramente abaixada ou a uma posição relativamente próxima à posição de abaixamento completo, o motorista controla a embreagem 3 do mesmo modo que faz durante uma troca de marcha manual, convencional, com ou sem um sistema de troca por cabo e com ou sem um sistema de em- breagem por cabo. Por conseguinte, na sexta etapa A6, a primeira ECU 6 checa se o pedal da embreagem está comprimido a uma distância predeterminada, por monitoramento dos sinais da chave do pedal e/ou de um sensor de posição do pedal da embreagem 11. Além disso, logo a seguir, um sensor de posição da embreagem (não mostrado), para indicar se uma embreagem está de fato desengatada ou pelo menos em um certo grau desengatada, pode ser monitorado. Se o pedal da embreagem estiver comprimido a uma distância prede- terminada, uma troca de marcha para a marcha adequada decidida na primeira etapa A1, ou, no caso da quarta etapa A4, tiver sido executada na iteração de momento do laço, a marcha à ré, decidida na quarta etapa A4, é iniciada pela primeira ECU 6, em uma sétima etapa A7. Adequadamente, a sétima etapa A7 não é terminada, antes que o sinal de posi- ção do pedal da embreagem indique que o pedal da embreagem está liberado. Após a séti- ma etapa A7, o circuito retorna para a primeira etapa A1. Se o pedal da embreagem for de- terminado na sexta etapa A6 como não estando comprimido pelo menos na distância prede- terminada, o circuito retorna par a primeira etapa A1.
Na segunda etapa A2, determina-se se o meio visor 16 está exibindo uma terceira indicação 24 de uma marcha considerada adequada em uma iteração prévia do circuito A e em que a iteração prévia não é a mesma que a da marcha engatada nesse momento. Se esse símbolo for exibido, o circuito continua com uma oitava etapa A8, na qual o símbolo é apresentado. Se nenhuma dessa terceira indicação for exibida, o circuito retorna para a pri- meira etapa A1, após a segunda etapa A2. O método também retorna para a primeira etapa A1, após a oitava etapa A8.
Embora as modalidades do primeiro circuito, descritas acima, proporcionem uma estratégia de troca de marcha muito adequada, no caso de um sinal de marcha não confiá- vel, há, naturalmente, outras modalidades do primeiro circuito de acordo com a invenção, tais como, em vez de obter uma marcha adequada de um ponto de vista econômico e eco- lógico, selecionar automaticamente uma marcha, que é uma marcha inferior à marcha enga- tada no momento, para auxiliar o veículo a parar, uma vez que a marcha inferior propicia um torque de frenagem mais alto do motor e, por exemplo, representa um meio de retardo do mesmo. Em outras palavras, a marcha adequada pode ser ajustada automaticamente como uma marcha inferior à marcha engatada no momento.
Em outras modalidades do primeiro circuito, o primeiro circuito é iniciado com uma etapa correspondente à terceira etapa A3, e se o primeiro período de tempo predeterminado não tiver terminado, uma etapa correspondente à primeira etapa A1 é conduzida. Se o pri- meiro período de tempo predeterminado tiver terminado, uma etapa correspondente à A4 é processada, sem qualquer cálculo de uma marcha adequada, isto é, uma marcha à ré é au- tomaticamente selecionada como uma marcha adequada pelo sistema de troca de marcha.
A Figura 5 mostra um fluxograma de uma modalidade do segundo circuito B, adap- tado para permitir que o motorista engrene a caixa de câmbio na sua posição neutra, tam- bém no segundo modo e independentemente se a marcha de momento é uma marcha para frente ou marcha à ré. Em uma primeira etapa B1 do segundo circuito B, checa-se se o pe- dal da embreagem é comprimido pelo menos a distância predeterminada ou não. Se o pedal da embreagem não for comprimido à distância predeterminada, a etapa B1 é executada de novo. Uma segunda etapa B2 se segue, se o pedal da embreagem for comprimido pelo me- nos a distância predeterminada, em que um segundo sincronizador é iniciado. Após a se- gunda etapa B2, uma terceira etapa B3 se segue, na qual se determina se ou não o pedal da embreagem está comprimido pelo menos a distância predeterminada. Se o pedal da em- breagem não estiver mais comprimido pelo menos a distância predeterminada, o circuito continua com uma quarta etapa B4, mas se o pedal da embreagem estiver ainda comprimi- do pelo menos a distância predeterminada, o circuito continua com a quinta etapa B5. Na quarta etapa B4, o segundo sincronizador é recolocado no seu valor inicial e o circuito retor- na para a primeira etapa B1, após a quarta etapa B4 ter sido executada. Na quinta etapa B5, determina-se se um segundo período de tempo predeterminado contado (de forma regressi- va) pelo sincronizador passou. Se o segundo período de tempo predeterminado não tiver passado, o circuito é retornado para a terceira etapa B3. Se o segundo período de tempo predeterminado tiver passado, determina-se em uma sexta etapa B6, se a caixa de câmbio já está ou não na sua posição neutra. Se a caixa de câmbio já estiver em uma posição neu- tra, o circuito continua com a quarta etapa B4, de outro modo, a primeira ECU 6 inicia uma mudança de marcha para a posição neutra, isto é, sem qualquer marcha engatada, em uma sétima etapa B7. Uma vez que a posição neutra tenha sido atingida, o circuito continua com a quarta etapa B4.
Em modalidades alternativas, um critério adicional para mudança para a posição neutra pode ser incorporado no segundo circuito. Esse critério pode ser também checar se um pedal do acelerador 25 está na sua posição liberada. Isso pode ser particularmente rele- vante, quando uma marcha à ré é engatada.
A Figura 6 descreve um fluxograma esquemático de uma modalidade do terceiro circuito C, relativa aos critérios para engate de uma marcha à ré no segundo modo. Em uma primeira etapa C1, a primeira ECU 6 determina se o freio de mão / freio de estacionamento esta aplicado por cheque do sinal correspondente do sensor da posição da alavanca de freio de mão / freio de estacionamento 15 pela segunda ECU 9. Em uma modalidade alternativa, o engate do freio de mão / freio de estacionamento pode ser, alternativa ou adicionalmente a seguir, checado por, por exemplo, cheque de uma pressão hidráulica ou pneumática ou da posição de um cilindro de freio de roda associado com o freio de estacionamento. Se o freio de estacionamento não estiver aplicado, a primeira etapa C1 é processada de novo. Se o freio de estacionamento for aplicado, o circuito continua com uma segunda etapa C2, na qual a primeira ECU 6 determina se os freios de serviço (não mostrados) estão ou não apli- cados. Isso é, nessa modalidade, feito por cheque se ou não um pedal de freio 26 está em uma posição forçada pelo motorista pelo menos a uma certa distância da posição liberada do pedal do freio, isto é, na posição na qual o pedal do freio 26 não está comprimido, por cheque do sinal da posição do pedal do freio correspondente do sensor da posição do pedal do freio 13 pela segunda ECU 9. Se o sinal da posição do pedal do freio mostrar que o pedal do freio 26 não foi movimentado da sua posição liberada, o circuito retorna para a primeira etapa C1. Se o pedal do freio 26 estiver pelo menos a uma certa distância da posição libe- rada, o circuito continua com uma terceira etapa C3, na qual o primeiro sincronizador é inici- ado e é deixado funcionar, até que pelo menos o primeiro período de tempo predeterminado tenha passado, a menos que o primeiro sincronizador seja recolocado no seu valor de parti- da. Após a etapa C3, uma quarta etapa C4 se segue, na qual se determina se o freio de estacionamento está ainda aplicado. Se o freio de estacionamento não estiver aplicado, o circuito continua com uma quinta etapa C5, na qual o sincronizador é restaurado e o circuito então retorna para a primeira etapa C1. Se o freio de estacionamento for determinado com estando ainda aplicado na quarta etapa C4, o circuito continua com uma sexta etapa C6, na qual se checa se os freios de serviço estão aplicados. Se os freios de serviço estiverem a- plicados, o circuito retorna para a quarta etapa C4, mas, se os freios de serviço não estive- rem aplicados, o circuito continua com a quinta etapa C5, após a sexta etapa C6. Devido aos primeiro e terceiro circuitos, A e C, respectivamente, uma marcha à ré é apenas permiti- da para que seja engatada se o pedal da embreagem estiver comprimido pelo menos a dis- tância predeterminada, substancialmente ao mesmo tempo em que o veículo é considerado parado e o pedal do freio 26 for comprimido.
Em modalidades alternativas do terceiro circuito C, uma etapa correspondente à segunda etapa C2 pode ser, naturalmente, processada, antes de uma etapa correspondente à primeira etapa C1, isto é, como se a primeira etapa C1 e a segunda etapa C2 estivessem trocando de lugar em uma modalidade correspondente à Figura 6. Em modalidades alterna- tivas, uma etapa correspondente à quarta etapa C4 pode também naturalmente trocar de lugar com uma etapa correspondente à sexta etapa C6 da Figura 6, de modo que se checa se os freios de serviço são aplicados antes que se tenha checado se o freio de estaciona- mento está aplicado. Em modalidades mais simples, um dos cheques para a aplicação do freio de estacionamento e dos freios de serviço pode ser omitido do circuito, para, por e- xemplo, economizar alocação da CPU (Unidade de Processamento Central) ou espaço de memória, ou aplicar a invenção em veículos sem um sensor de freio de estacionamento ou sensor de posição de pedal de freio. Se, por exemplo, a sexta etapa C6 da modalidade des- crita em conjunto com a Figura 6 for omitida, a quarta etapa C4 voltaria atrás para ela mes- ma, desde que o freio de estacionamento fosse aplicado. Além ou em vez de todas ou de uma das etapas de cheque da aplicação do freio de estacionamento ou do freio de serviço nas etapas C1, C2, C4 e C6, a primeira ECU 6 pode, em modalidades alternativas, checar se o veículo está parado ou não, por monitoramento do sinal da velocidade do veículo do sensor de velocidade do veículo 14, enviado para a primeira ECU 6 pela segunda ECU 9.
Um quarto circuito / sub-rotina (não mostrado) executado em paralelo com os três circuitos acima A, B e C permite que um motorista troque facilmente entre a posição neutra e uma marcha para frente, desde que o veículo esteja parado. Se determinar-se nesse cir- cuito que a caixa de câmbio está na posição neutra e o veículo está parado, uma marcha baixa predeterminada é engatada, quando o pedal da embreagem é liberado.
Deve-se ainda mencionar que um veículo de acordo com a invenção pode ser tam- bém dotado com modos originais puros. Um exemplo de tal modo original puro é um modo ativado se os sinais do sensor de posição do pedal da embreagem, por alguma razão, fica- rem ausentes no segundo modo ou no primeiro modo e o veículo for equipado com um sis- tema de embreagem por cabo. Nesse modo original puro, as trocas de marcha e os engates / desengates da embreagem podem ser controlados por outro meio, que, nos primeiro e se- gundo modos, é usado pelo motorista para selecionar e controlar outros itens do veículo.

Claims (21)

1. Método para trocar de marcha em um sistema de marcha por cabo em um veícu- lo (1), compreendendo uma embreagem (3), uma caixa de câmbio (4), um meio de controle de embreagem (21), por exemplo, um pedal de embreagem, para o controle manual de en- gate e desengate da embreagem (3), e um meio de troca de marcha (7), por exemplo, uma alavanca de troca de marcha, propiciando uma indicação manual de uma marcha desejada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de: determinar se um sinal de marcha confiável é obtenível do meio de troca de marcha (7); mudar de um primeiro modo para troca de marcha, no qual uma troca de marcha é iniciada por atuação manual do meio de controle de embreagem (21), e indicar uma marcha desejada pelo meio de troca de marcha (7), para um segundo modo para troca de marcha, se um sinal de marcha adequado não puder ser obtido; obter uma marcha adequada no segundo modo; e trocar para a marcha adequada, se o meio de controle de embreagem (21), no se- gundo modo, for influenciado manualmente e a marcha adequada for diferente de uma mar- cha engatada no momento.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de fazer com que um meio visor (16) mostre uma primeira indicação (22) a um motorista do veículo, se o segundo modo estiver ativado.
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de fazer com que um meio visor (16) mostre uma segunda indicação (23), associada com a marcha engatada no momento, no segundo modo.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de fazer com que o meio de visualização (16), no segundo modo, mos- tre uma terceira indicação (24), associada com a marcha adequada, se a marcha adequada for diferente da marcha engatada no momento.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que a marcha adequada é uma marcha na qual uma veloci- dade do motor está dentro de uma faixa de velocidades predeterminada, enquanto utilizan- do-se uma velocidade do veículo de momento.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de permitir o engate de uma mar- cha à ré no segundo modo, se o veículo (1) for considerado substancialmente estacionário, durante um primeiro período de tempo predeterminado e o meio de controle de embreagem for influenciado manualmente após o primeiro período de tempo predeterminado.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de considerar o veículo (1) como estando substancialmente estacioná- rio, por cheque de um sinal de sensor relativo a freio de mão / estacionamento ou um sinal da velocidade do veículo.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de permitir o engate de uma marcha à ré no segundo modo, apenas se também um pedal de freio (26) for afetado mais do que por um primeiro período de tempo predeterminado e for ainda afetado quando o meio de controle de embreagem (21) for influ- enciado manualmente.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende a etapa de engatar a caixa de câmbio (4) na posição neutra, no segundo modo, se o meio de controle de embreagem (21) for influen- ciado por um período de tempo mais longo do que um segundo período de tempo predeter- minado.
10. Programa de computador (20), adaptado para troca de marcha em um sistema de marcha por cabo em um veículo (1), compreendendo uma embreagem (3), uma caixa de câmbio (4), um meio de controle de embreagem (21) para controlar manualmente o engate e o desengate da embreagem (3), e um meio de troca de marcha (7), que propicia uma indi- cação manual de uma marcha desejada, em que o programa de computador (20) é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um meio de código legível por computa- dor, que, quando executado em uma unidade de controle eletrônico no veículo (1), faz com que a unidade de controle eletrônico execute o método do tipo definido na reivindicação 1.
11. Produto de programa de computador (19), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um meio útil para computador e um programa de computador (20), do tipo defi- nido na reivindicação 10, o programa de computador (20) sendo gravado no meio útil para computador.
12. Unidade de controle eletrônico, CARACTERIZADA pelo fato de que compreen- de um meio de armazenamento e um programa de computador (20), do tipo definido na rei- vindicação 10, o programa de computador (20) sendo gravado no meio de armazenamento.
13. Veículo (1), equipado com uma embreagem (3), um meio de controle de embre- agem (21) para controlar manualmente o engate e o desengate da embreagem (3), e um sistema de marcha por cabo, compreendendo uma caixa de câmbio (4) e um meio de troca de marcha (7) que propicia uma indicação manual de uma marcha desejada, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende pelo menos uma unidade de controle ele- trônico, adaptada para: determinar se um sinal de marcha confiável é obtenível do meio de troca de marcha (7); mudar de um primeiro modo para troca de marcha, no qual a troca de marcha é ini- ciada por atuação manual do meio de controle de embreagem (21) e indicando uma marcha desejada pelo meio de troca de marcha (7), para um segundo modo para troca de marcha, se um sinal de marcha confiável não puder ser obtido; obter uma marcha adequada no segundo modo; e trocar para a marcha adequada, se o meio de controle de embreagem (21), no se- gundo modo, for influenciado manualmente e a marcha adequada for diferente de uma mar- cha engatada no momento.
14. Veículo (1), de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um meio de visualização (16), adaptado para mostrar uma primeira indica- ção (22) a um motorista do veículo (1), se o segundo modo estiver ativado.
15. Veículo (1), de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio visor é adaptado para mostrar uma segunda indicação (23), associada com a marcha engatada no momento, no segundo modo.
16. Veículo (1), de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de visualização é adaptado para, no segundo modo, mostrar uma terceira indi- cação (24), associada com a marcha adequada, se a marcha adequada for diferente da marcha engatada no momento.
17. Veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 16, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para determinar a marcha adequada, como uma marcha na qual uma velocidade do motor está dentro de uma faixa de velocidades predeterminada, enquanto utilizando-se uma velocidade do veículo de momento.
18. Veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para permitir engate de uma marcha à ré, no segundo modo, se o veículo (1) for considerado substancialmente estacionário durante um primeiro período de tempo prede- terminado e o meio de controle de embreagem (21) for influenciado manualmente após o primeiro período de tempo predeterminado.
19. Veículo (1), de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para checar um sinal de sensor relativo a freio de mão / estacionamento ou um sinal de velocidade do veículo, para considerar se o veículo está substancialmente estacionário.
20. Veículo (1), de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para permitir o engate de uma marcha à ré, no segundo modo, apenas se também um pedal de freio (26) for afetado mais do que pelo primeiro período de tempo predeterminado e for ainda afetado quando o meio de controle de embreagem (21) for influenciado.
21. Veículo (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 13 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a pelo menos uma unidade de controle eletrônico é adaptada para iniciar uma troca de marcha na caixa de câmbio (3) para a posição neutra, no segundo modo, se o meio de controle de embreagem (21) for influenciado manualmente mais do que pelo segundo período de tempo predeterminado.
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