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MÉTODO PARA UMA UTILIZAÇÃO DE UM MOTOR DE COMBUSTÃO EM UM VEÍCULO |
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CAMPO TÉCNICO |
a |
um |
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[0001] A presente |
invenção |
se refere |
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método para uma utilização de |
um motor |
de combustão |
em |
um |
veículo, por, durante determinadas condições de veículo, automaticamente controlando velocidade rotacional de motor de uma maneira pré-determinada.
[0002] A presente invenção também se refere a um programa de computador e a um produto de programa de computador ambos para serem utilizados com um computador para execução de referido método.
PANORAMA DO ESTADO DA TÉCNICA [0003] Em veículos equipados com uma transmissão automática uma situação pode algumas vezes ocorrer em tração em subidas onde uma unidade de controle de transmissão estima que um aumento de marcha (mudança de marcha para cima) para uma nova marcha não irá ser possível devido para o fato de que o motor do veículo não irá ter capacidade para acelerar o veículo para uma velocidade de veículo suficientemente alta de maneira que o motor irá gerenciar tracionar o veículo com referida nova marcha engatada. Uma alternativa para a estimativa, de que o motor do veículo não irá ter capacidade para acelerar o veículo para uma velocidade de veículo suficientemente alta, é a de
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simplesmente |
registrar |
que |
o |
aumento |
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velocidade |
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rotacional de |
veículo |
tenha |
parado antes |
de |
alcance |
da |
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velocidade rotacional |
de motor |
correta para |
aumento |
de |
marcha. Isto usualmente conduz o motor a ficar preso ou enforcando em velocidades rotacionais de motor relativamente altas sem que a transmissão tenha capacidade para desempenhar um aumento de marcha. Um exemplo típico para um caminhão comercial pesado poderia ser que o de que motor tem que aumentar sua velocidade para acima de 1.850
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2/13 rpm para ter capacidade para depois de um aumento de marcha aportar sobre uma velocidade rotacional com a nova marcha engatada que determina ao motor a possibilidade para produzir torque suficiente para pelo menos ter capacidade para manter velocidade de veículo corrente. De maneira a ganhar uma melhor margem, poderia ser necessário aumentar a velocidade rotacional de motor para velocidades rotacionais ainda mesmo mais altas, tais como 1.900 rpm até 1.950 rpm, antes que um aumento de marcha para uma nova marcha venha a ser iniciado. Nestas velocidades rotacionais de motor relativamente altas, a eficiência do motor é relativamente baixa, e estando o motor preso (enforcado) nestas velocidades rotacionais de motor relativamente altas, se contribui para um consumo de combustível aumentado.
[0004] A patente japonesa número JP 08-295154 apresenta um controle de cruzeiro em um veículo que se adapta para a velocidade de veículo (diminui a mesma) em, por exemplo, uma subida de maneira que a velocidade rotacional de motor chegue em uma área de trabalho (de funcionamento) mais eficiente.
[0005] O objetivo da presente invenção é o de controlar a velocidade rotacional de motor de uma melhor maneira em relação a um aumento de marcha planejado (mudança de marcha para cima planejada).
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0006] O método em concordância com a presente invenção é um método para uma utilização mais eficiente de um motor de combustão em um veículo durante tração de referido veículo, referido veículo adicionalmente compreendendo uma transmissão engatada em etapa automática para adaptação de relação de marcha automática da relação de marcha entre a velocidade rotacional de motor e velocidade rotacional de rodas de tração do veículo. Referido método compreende as etapas de:
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sensoriamento de velocidade rotacional de |
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motor corrente |
e aumento de velocidade rotacional de motor;
estimativa de velocidade rotacional de motor |
mínima necessária de aumento de marcha para um aumento de marcha encaminhado; e onde referido método é adicionalmente caracterizado pelo fato de que apresenta as etapas de:
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- |
registro de que a velocidade rotacional de |
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motor pára de |
aumentar sem alcance de referida velocidade |
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rotacional de |
motor mínima de aumento de marcha, e onde |
referida velocidade rotacional de motor pára de aumentar
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relativamente |
próxima para uma velocidade rotacional de |
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motor máxima |
onde eficiência de motor é relativamente |
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baixa; e |
controle automaticamente de torque de saída |
de motor de maneira a limitar a velocidade rotacional de motor para uma primeira velocidade de motor pré-determinada onde eficiência de motor é relativamente alta.
[0007] A vantagem com o método em concordância com a presente invenção é a de que combustível irá ser economizado na medida em que tração desnecessária em velocidades rotacionais de motor ineficientes irá ser diminuída.
[0008] Em concordância com uma concretização do método em concordância com a presente invenção, referida etapa de registro de que a velocidade rotacional de motor pára de aumentar sem alcance de referida velocidade
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rotacional de |
motor mínima de aumento de marcha é |
desempenhada em avanço antes de alcance de referida velocidade rotacional de motor relativamente alta onde
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eficiência é |
relativamente baixa. A vantagem com esta |
concretização é a de que o motorista não irá experimentar qualquer perda de força súbita e decréscimo de velocidade de veículo.
[0009] Em concordância com uma concretização
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4/13 adicional do método em concordância com a presente invenção, referida etapa de registro desempenhada em avanço é feita através de uma estimativa fundamentada sobre condições de veículo prevalecentes presentes. Em uma concretização adicional do método em presente invenção, referida estimativa concordância com a é fundamentada sobre condições de veículo prevalecentes presentes e condições de veículo estimadas semelhantemente para ocorrer em futuro próximo do veículo. A vantagem com esta concretização é a de que a ativação e utilização de referido controle automático do torque de motor podem ser adicionalmente otimizadas e ainda mais combustível pode ser economizado.
[00010] Em concordância com uma concretização do método em concordância com a presente invenção, referido controle automático do torque de motor pode somente ser ativo quando um controle de cruzeiro disposto no veículo é ativo. Esta concretização possibilita que o motorista venha a ter mais de um controle manual total quando tracionando com o controle de cruzeiro desativado.
[00011] Em concordância com uma concretização adicional do método em concordância com a presente invenção, referido controle automático do torque de motor pode somente ser ativo quando um primeiro modo de tração de veículo é ativado, primeiro modo de tração que difere a partir de um segundo modo de tração de referido veículo. Este primeiro modo de tração pode, por exemplo, ser um modo econômico que pode ser manualmente selecionado e engatado pelo motorista.
[00012] Em concordância com uma concretização adicional do método em concordância com a presente invenção, referido controle automático do torque de motor é inativado quando um motorista do veículo demanda força total para as rodas de tração. Isto determina ao motorista a possibilidade de superar referido controle automático em
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5/13 uma maneira fácil e intuitiva. Por conseqüência, por exemplo, pressionando um pedal de acelerador para o assoalho irá determinar uma redução de marcha (mudança de marcha para baixo) e aceleração de veículo.
[00013]
Em concordância com uma concretização adicional do método em concordância com a presente invenção, referido controle automático do torque de motor é inativado quando uma condição de veículo pré-determinada é registrada. Esta condição de veículo pré-determinada pode, por exemplo, ser uma diminuição de resistência de deslocamento de veículo para abaixo de um nível prédeterminado. Por conseqüência, quando a inclinação de uma subida íngrime diminui tanto que a resistência de deslocamento de veículo está abaixo de referido valor prédeterminado, que decide se referido aumento de marcha irá ser possível de ser desempenhado ou não, e então a unidade de controle irá possibilitar que velocidade rotacional de motor venha aumentar para a velocidade rotacional de motor de aumento de marcha. Em concordância com uma concretização adicional da presente invenção, referido controle automático do torque de motor é ativado quando referida resistência de deslocamento de veículo tiver aumentado para acima de um segundo nível pré-determinado. Referido primeiro nível pré-determinado e referido segundo nível pré-determinado podem possuir o mesmo valor ou diferir um a partir do outro.
[00014] Em concordância com uma concretização adicional do método em concordância com a presente invenção, referido controle automático do torque de motor é independente de se o motorista do veículo demanda torque de saída de motor máximo ou não. Por conseqüência, uma automação total irá minimizar o tempo que o motor gasta na área de velocidade rotacional ineficiente.
00015] Concretizações vantajosas adicionais da
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6/13 presente invenção emergem a partir das reivindicações de patente dependentes posteriormente, seguindo-se à reivindicação de patente independente 1 posteriormente.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [00016] A seguir, a presente invenção irá agora ser descrita em maiores detalhes com referência para as Figuras anexas, que para o propósito de exemplificação, mostra concretizações preferidas adicionais da presente invenção e também o panorama do estado da técnica e, em que:
A Figura 1 apresenta um exemplo de um diagrama de eficiência de força de motor que pode ser utilizado para ilustração da função inventiva.
A Figura 2 mostra a presente invenção aplicada em uma disposição de computador.
[00017] As Figuras são somente representações esquemáticas e a presente invenção não está limitada para as concretizações nelas representadas.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [00018] Em uma concretização da presente invenção, o veículo é equipado com um motor a combustão interna, uma transmissão automática engatada em etapa e rodas de tração, para as quais força de tração a partir do motor pode ser transmitida por intermédio de diferentes marchas na transmissão. As diferentes marchas são selecionadas e engatadas por uma unidade de controle de transmissão. Cada marcha selecionável possui uma relação de marcha pré-determinada.
[00019] Seleções de marcha e decisões de mudança são feitas por referida unidade de controle fundamentadas sobre determinados parâmetros mensurados 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 de controle de
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7/13 acelerador, taxa de mudança de posição de controle de acelerador, atuação de um sistema de frenagem de veículo, relação de marcha correntemente engatada e os assemelhados como são conhecidos a partir do estado da técnica.
[00020] Em uma primeira concretização preferida da presente invenção, referida unidade de controle é programada para estimar se um aumento de marcha selecionado, mas ainda não desempenhado, é conceptível.
Esta estimativa é fundamentada sobre um cálculo com parâmetros de entrada, tais como pelo menos, resistência de deslocamento de veículo corrente, velocidade rotacional de motor, aumento de velocidade rotacional de motor, marcha engatada corrente e demanda de torque (demanda de motorista ou, por exemplo, demanda de controle de cruzeiro). Estes parâmetros poderiam também ser suplementados por parâmetros tais como resistência de deslocamento de veículo estimada do futuro o mais próximo de maneira a se ter capacidade de conseguir uma melhor estimativa.
[00021] A Figura 1 apresenta um diagrama de eficiência de força de motor, com torque de motor em Newton metros (Nm) apresentado sobre o eixo geométrico (y) e velocidade rotacional de motor (rpm) apresentado sobre o eixo geométrico (x). A curva espessa (A) representa torque o mais alto possível que este motor pode desempenhar para diferentes rpm:s de motor. As curvas mais finas dentro dos eixos geométricos (x, y) e a curva (A) representam diferentes níveis de eficiência para este exemplo de motor. A área de trabalho a mais eficiente para este motor é simbolizada com um (B) , por conseqüência, esta área é a melhor para a economia de combustível se este motor está desempenhando tão freqüentemente quanto possível alguma coisa entre 1.200 rpm até 1.500rpm e entre 1.800 Nm e acima para 2. 400 Nm. Anteriormente é mencionado que a rpm de motor é tipicamente necessária para ser aumentada para
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8/13 acima de 1.850 rpm ou durante algumas circunstâncias acima até mesmo de mais do que 1.900 rpm de maneira a se ter capacidade para desempenhar alguns aumentos de marcha durante determinadas circunstâncias. Como pode ser observado no diagrama, a eficiência de força de motor é relativamente baixa acima de aproximadamente 1.650 rpm. A velocidade rotacional de motor máxima é, em concordância com o exemplo da Figura 1, de aproximadamente em 2.000 rpm.
[00022] Referida unidade de controle pode ser programada para estimar uma velocidade rotacional de motor de aumento de marcha, que deve ser que ser alcançada de maneira a gerenciar para: torque de motor rampa abaixo, desengate para a marcha presentemente engatada, sincronização de velocidade de motor para a nova marcha selecionada, engate da nova marcha e finalmente torque de motor de rampa acima para satisfazer demanda de torque a partir, por exemplo, do motorista ou de um controle de cruzeiro. Adicionalmente, a unidade de controle avalia se existe suficiente torque disponível quando a nova marcha irá ser engatada em uma determinada velocidade rotacional de motor de maneira a satisfazer a resistência de deslocamento de veículo.
[00023] Em concordância com a presente invenção, referida unidade de controle é programada para estimar se o motor irá ter capacidade para alcançar ou não a velocidade rotacional de aumento de marcha sob pelo menos condição prevalecente presente, isto é, cálculos são desempenhados com pelo menos os parâmetros anteriormente mencionados; resistência de deslocamento de veículo corrente, velocidade rotacional de motor, aumento de velocidade rotacional de motor, marcha engatada corrente e demanda de torque como informação de entrada. Se o motor é estimado não alcançar a velocidade rotacional de aumento de marcha, então um aumento de marcha não irá ser iniciado na
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9/13 medida em que o motor deveria estar preso (enforcado) em uma rpm ineficiente relativamente alta exatamente abaixo de referida velocidade rotacional de aumento de marcha. Em concordância com a presente invenção, a unidade de controle é adicionalmente programada para não aumentar a velocidade de motor quando o resultado da estimativa acima é o de que a velocidade de motor não irá ter capacidade para alcançar a velocidade rotacional de aumento de marcha.
[00024] Poderia existir uma situação em uma subida íngrime onde a unidade de controle tiver estimado que um aumento de marcha é possível, por conseqüência, a velocidade rotacional de motor é possibilitada a aumentar em direção da velocidade rotacional de aumento de marcha. Mas, antes que a velocidade rotacional de aumento de marcha tenha sido alcançada pode acontecer que a resistência de deslocamento de veículo venha a aumentar para um nível onde o torque de motor não irá ser suficiente para manter o veículo em aceleração e, por conseqüência, o aumento de velocidade rotacional de motor cessa em uma velocidade rotacional de motor relativamente alta, mas ineficiente, sem ter alcançado a velocidade rotacional de aumento de marcha. Em concordância com uma outra concretização da presente invenção, a unidade de controle é, durante uma tal condição, programada para registrar que a aceleração de veículo cessou e se não existe nenhuma outra possível marcha para aumento de marcha para, então a unidade de controle vir a automaticamente diminuir a velocidade rotacional de motor para uma velocidade rotacional de motor mais eficiente, por exemplo, em concordância com o exemplo mostrado na Figura 1 para abaixo de 1.500 rpm.
[00025] Em uma concretização alternativa da presente invenção, a unidade de controle pode ser programada para levar em consideração uma condição de veículo futura quando estimativa de se o motor irá ter
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10/13 capacidade para alcançar ou não a velocidade rotacional de aumento de marcha. Em concordância com o estado da técnica, isto poderia ser feito por provisão da unidade de controle com informação a partir de um mapa eletrônico ou um GPS (Global Positionung System - Sistema de Posicionamento Global) ou os assemelhados. O mapa eletrônico deveria necessitar possuir informação acerca da topografia da paisagem de maneira a prever (antecipar), por exemplo, subidas íngrimes e seus gradientes. Uma solução conhecida alternativa deveria ser a de utilizar um sistema de aprendizagem que memoriza a topografia por ocasião da primeira vez de passagem por uma posição e então utilização desta informação para a estimativa anteriormente mencionada por ocasião da segunda vez se deslocando na mesma posição.
[00026] Em uma concretização adicionalmente desenvolvida da presente invenção, a unidade de controle é programada para retornar para controle de motor normal tanto quanto prontamente possível quando a resistência de deslocamento de veículo é estimada pela unidade de controle para estar abaixo de um primeiro nível pré-determinado, primeiro nível pré-determinado que é dependente de condição de veículo prevalecente e velocidade rotacional de aumento de marcha se encaminhando. O mesmo primeiro nível prédeterminado poderia ser utilizado de maneira a ativar referido controle automático do torque de motor. É também possível possuir um segundo nível pré-determinado, que difere a partir de referido primeiro nível pré-determinado, e segundo nível pré-determinado que é utilizado para ativação de referido controle motor. Referido primeiro nível segundo nível pré-determinado dinâmicos, por conseqüência, condições de veículo correntes [00027] Em uma automático do torque de pré-determinado e referido podem, evidentemente, ser estando adaptados para futuras.
concretização adicional da
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11/13 presente invenção, referido controle automático do torque de motor pode ser desativado quando torque de saída de motor necessário para segurar uma velocidade rotacional de motor pré-determinada durante resistência de deslocamento de veículo prevalecente está abaixo de um torque de saída de motor pré-determinado, por exemplo, sob 65 % de torque de saída de motor máximo. O mesmo ou outro valor de torque de saída de motor pré-determinado pode ser utilizado da maneira oposta, o que significa, de maneira a ativar referido controle automático do torque de motor.
[00028] As concretizações anteriormente mencionadas da presente invenção poderiam ser programadas para serem ativas somente quando um controle de cruzeiro no veículo é ativado. Por conseqüência, se a unidade de controle durante controle de cruzeiro limita a velocidade de motor para um nível de rpm mais eficiente, então a unidade de controle poderia ser programada para possibilitar que a velocidade de motor venha a aumentar somente se o motorista manualmente demanda por isto através, por exemplo, de um pedal de acelerador.
[00029] Em uma concretização adicional da presente invenção, a unidade de controle poderia ser programada para ativar referida função de limitação de velocidade rotacional de motor somente quando o veículo é
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tracionado |
em um modo |
especial, |
por exemplo, em um |
modo |
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econômico. |
[00030] Em |
uma concretização |
adicional |
da |
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presente |
invenção, a |
unidade |
de controle |
poderia |
ser |
programada para superar referida função de limitação de velocidade rotacional de motor quando o motorista está utilizando, por exemplo, uma função de desligamento (conhecida no estado da técnica) por pressionamento de um pedal de acelerador. Esta função para superar referida função de limitação de velocidade rotacional de motor
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12/13 poderia também ser utilizada na concretização anteriormente mencionada onde nenhum controle de cruzeiro é utilizado.
[00031] A Figura 2 mostra um aparelho (500) em concordância com uma concretização da presente invenção, compreendendo uma memória não volátil (520) , um processador (510) e uma memória de leitura e escrita (560). A memória (520) possui uma primeira parte de memória (530), na qual um programa de computador para controle do aparelho (500) é armazenado. O programa de computador na parte de memória (530) para controle do aparelho (500) pode ser um sistema de operação.
[00032] O aparelho (500) pode ser englobado, por exemplo, em referida unidade de controle. A unidade de processamento de dados (510) pode compreender, por exemplo, um microcomputador.
[00033] A memória não voláti l (520) também possui uma segunda parte de memória (540), na qual um programa para referido controle automático do torque de motor em concordância com a presente invenção é armazenado. Em uma concretização alternativa, o programa para controle automático do torque de motor é armazenado em um meio (mídia) de armazenamento de dados não volátil separado (550) , tal como, por exemplo, um CD ou uma memória semicondutora permutável. O programa pode ser armazenado em uma forma executável ou em um estado comprimido.
[00034] Quando é estabelecido abaixo que a unidade de processamento de dados (510) roda uma função especifica, deveria ser evidenciado que a unidade de processamento de dados (510) está rodando uma parte específica do programa armazenado na memória (540) ou uma parte específica do programa armazenado no meio (mídia) de armazenamento de dados não volátil (550) .
[00035] A unidade de processamento de dados (510) é delineada para comunicação com a memória (550)
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13/13 através de um ônibus (bus) de dados (514) . A unidade de processamento de dados (510) é também delineada para comunicação com a memória (520) através de um ônibus de dados (512) . Em adição, a unidade de processamento de dados (510) é delineada para comunicação com a memória (560) através de um ônibus de dados (511) . A unidade de processamento de dados (510) é também delineada para comunicação com um portal de dados (590) pela utilização de um ônibus de dados (515) .
[00036] 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) rodando o programa armazenado na memória (540) ou o programa armazenado no meio (mídia) de armazenamento não volátil (550).
[00037] A presente invenção não deve ser considerada como sendo limitada para as concretizações descritas anteriormente, e deverá ser observado por aqueles especializados no estado da técnica que um número de variações e de modificações é conceptível dentro do escopo de proteção e conceito inventivo da presente invenção como estabelecidos pelas reivindicações de patente posteriormente.