BRPI1000484A2 - método de identificação de marcha otimizada para uma transmissão de um veìculo - Google Patents

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BRPI1000484A2
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Abstract

Método de identificação da marcha otimizada para uma transmissão de um veiculo. Método de identificação da marcha (G ~ ALVO~) otimizada para uma transmissão (6) de um veículo (1) provido de um motor (4) inclui as etapas de: medição de uma velocidade (V) de procedimento do veículo (1); medição de uma velocidade de rotação corrente (<sym> ~ CORR~) do motor (4); determinação de uma potência de acionamento de referência (P ~ REF~); identificação das marchas (G ~ DISP~) disponíveis, as quais são capazes de fazer o motor (4) prover a potência de acionamento de referência (P ~ REF~) na velocidade (V) de procedimento do veículo (1); cálculo, para cada marcha (G ~ DISP~) disponível, da correspondente velocidade de rotação (w p) presumida, a qual deveriaser imposta ao motor (4) de acordo com a velocidade de procedimento (V) do veículo (1) e a uma razão de transmissão da caixa de marchas ; cálculo, para cada marcha (G ~ DISP~) disponível, do correspondente torque (T p) presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência de referência de acionamento (P ~ REF~) e com a velocidade de rotação presumida (<sym> ~ P~); determinação, para cada marcha (O ~ DISP~) disponível, da correspondente eficiência (E ~ P~) presumida do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação presumida (<sym> ~ P~) e com o torque presumido (T ~ P~); e identificação da marcha otimizada (G ~ ALVO~) dentre as marchas disponíveis (G ~ DISP~ ) de acordo com as correspondentes eficiências (E ~ P~) presumidas.

Description

Método de identificação da marcha otimizada para uma transmissão de um veículo.
A presente invenção refere-se a um método de identificaçãoda marcha otimizada para uma transmissão de um veículo.
A presente invenção é aplicada vantajosamente a umatransmissão automática de ambos os tipos, tradicional e A M T (Transmissão ManualAutomática), aos quais será feita referência explícita sem, por isso, haver perda degeneralidade.
As transmissões automáticas do comercio corrente (deambos os tipos, tradicional e A M T) compreendem uma unidade de controle a qualdetermina a marcha a ser engastada a cada instante durante a operação automática. Nopresente, a marcha a ser engastada é determinada (obviamente, adicionalmente aoscorrespondentes limites mecânicos da transmissão e do motor) para oferecer aacomodação ideal entre capacidade de acionamento e conforto por meio de lógicas deseleção específicas implementadas na unidade de controle; entretanto, estas lógicas deseleção não levam em adequada consideração a necessidade de reduzir o consumo decombustível e então elas não possibilitam minimizar o consumo de combustível.
A Patente EPO 474 401 descreve um método deidentificação da marcha otimizada para uma transmissão de um veículo provido com ummotor de combustão interna.
É um objetivo da presente invenção o de prover um métodode identificação da marcha otimizada para uma transmissão de um veículo, o qual,método de identificação, possibilite minimizar o consumo e, em particular, seja fácil e decusto reduzido para ser implementado em uma transmissão existente.
De acordo com a presente invenção, um método deidentificação da marcha otimizada de uma transmissão de um veículo é provido comoreivindicada nas reivindicações anexas.
A presente invenção será agora descrita com referência nosdesenhos anexos, os quais mostram uma sua configuração não-limitativa, nos quais:
- a Figura 1 é uma vista diagramática de um veiculo implementando o método deidentificação da marcha otimizada objeto da presente invenção;
- a Figura 2 é uma tabela de blocos mostrando uma seleção lógica implementada emuma unidade de controle da transmissão do veículo da fig. 1; e
- a Figura 3 é um gráfico mostrando um mapa de eficiência de um motor do veículo da fig.1, armazenado em uma memória da unidade de controle da transmissão.
Na fig. 1, o numerai (1) indica um veículo (em particular, umcarro), como um todo, provido de duas rodas frontais (2) e duas rodas traseiras (3) deacionamento; um motor (4) de combustão interna é disposto à frente, o qual é provido deum eixo de acionamento (5), e que produz um torque, o qual é transmitido às rodastraseiras (3) de acionamento por meio de uma transmissão (6) automática (A M T)manual. A transmissão (6) compreende uma embreagem (7) servo-assistida a qual édisposta na frente da carroceria e acomodada em um sino integrado com o motor (4),uma caixa de câmbio (8) servo-assistida, a qual é disposta no eixo traseiro e tendo umapluralidade de marchas, e um eixo (9) propulsor o qual conecta a saída da embreagem(6) a uma entrada da caixa de câmbio (8). Um diferencial (10) auto-blocante está dispostoem cascata com a caixa de câmbio (8), do qual, diferencial, parte um par de eixosmecânicos (11), cada um dos quais é integrado com uma roda traseira (3) deacionamento.
O veículo (1) compreende uma unidade de controle (12) domotor (4), a qual governa o motor (4), uma unidade de controle (13) da transmissão (6), aqual governa a transmissão (6), e uma linha (14), do tipo de um barramento, a qual é feitade acordo com o protocolo CAN (Rede de Área para Carros), se estende através doveículo (1) e possibilita o controle das unidades (12) e (13) dialogarem uma com a outra.Em outras palavras, a unidade de controle (12) do motor (4) e a unidade de controle (13)da transmissão (6) estão conectadas à linha de barramento (14), e podem entãocomunicarem-se, cada uma com cada outra, por meio de mensagens enviadas na próprialinha de barramento (14).
A unidade de controle (12) do motor (4) controla o motor (4)de acordo com as vontades expressas pelo motorista pela pressão em um pedal deacelerador (15) e pela pressão em um pedal de freio (16); em particular, a posição dopedal de acelerador (15) é lida por um sensor de posição específico, o qual é capaz dedeterminar apuradamente a posição real do pedal de acelerador (15); a posição do pedalde freio (16) é determinada, ao contrário, pela pressão do óleo no sistema de frenagemde uma maneira binária (ou seja, pedal de freio (16) liberado ou pedal de freio (16)pressionado).
Uma lógica de seleção implementada na unidade de controle (13) da transmissão (6) para a identificação da marcha otimizada (G Alvo> para acaixa de câmbio (8) (a qual pode ser igual ou diferente da marcha corrente (G corr)engastada na caixa (8), de câmbio) é descrita abaixo com referência na tabela de blocosda fig. 2.
A unidade de controle (13) compreende um bloco de cálculo(17), o qual recebe na entrada uma pluralidade de peças de informação, e, em particular,recebe uma velocidade de rotação corrente (ω Corr) do motor (4) e uma potênciacorrente (P Corr) de acionamento gerada pelo motor (4) (a qual poderia ser substituídapelo equivalente torque corrente (T corr) porque a potência corrente (P Corr) deacionamento é igual ao torque corrente (T Corr) multiplicado pela velocidade de rotação(ω corr) corrente) vinda da unidade de controle (12) do motor (4), recebe uma velocidadede procedimento (V) do veículo (1) desde um sensor (18) tacômetro, recebe a posiçãocorrente do pedal de acelerador (15), e recebe a posição corrente do pedal de freio (16).
Pelo uso da informação de entrada-a qual pode ser filtrada,em avanço, para atenuar possíveis interferências ou, em todos os casos, para suprimir ofenômeno de pulsação, os quais não são compatíveis com a capacidade de reação datransmissão (6)-o bloco de cálculo (17) determina uma potência de referência deacionamento (P REf) a qual é a potência que será requerida, razoavelmente, pelo motor(4) no futuro imediato; o horizonte de tempo para a determinação da potência dereferência de acionamento (P REf) é da ordem de segundos. Em outras palavras, apotência de referência de acionamento (P REF) é uma estimativa da potência a qual seráliberada pelo motor (4) no futuro imediato, e é usada como descrito abaixo paradeterminar a marcha otimizada (G alvo) a qual poderia ser precisamente usada paratransmitir a potência de referência de acionamento (P REf) às rodas (3) de acionamento.
Sob condições estáticas, ou seja, quando a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) é aproximadamente constante, a potência de referênciade acionamento (P REF) é substancialmente igual à potência corrente (P corr) deacionamento; ao contrário, sob condições dinâmicas transientes, ou seja, quando avelocidade de procedimento (V) do veículo (1) é variável, a potência de referência deacionamento (P REF) pode mesmo diferir consideravelmente da potência corrente deacionamento (P corr)·
De acordo com uma configuração preferida, para determinara potência de referência de acionamento (P REf), o bloco de cálculo (17) usa a potênciacorrente de acionamento (P corr) corrigida de acordo com a posição do pedal deacelerador (15), de acordo com a velocidade de deslocamento (ou seja, à primeiraderivada da posição no tempo) do pedal de acelerador (15), de acordo com a posição dopedal de freio (16), e, de acordo com a velocidade de procedimento (V) do veículo (1). Demodo breve, a potência de referência de acionamento (P REF) é estimada pelainterpretação da posição do pedal de acelerador (15) em conjunto com a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) também usando a estimativa da potência corrente deacionamento (P corr)·
De acordo com uma configuração diferente, para o cálculoda potência de referência de acionamento (P REF), a potência corrente (P corr) deacionamento poderia ser substituída pela potência de acionamento requerida por ummotorista do veículo 1-potência requerida de acionamento (P REo)-a qual é determinadapela unidade de controle (12) do motor (4) por uma maneira conhecida de acordo com apotência corrente de acionamento (P corr)i de acordo com a posição do pedal deacelerador (15), e de acordo com a velocidade de procedimento (V) do veículo (1). Apotência requerida de acionamento (P REQ) é o valor desejado que a unidade de controle(12) do motor (4) tenta atuar pela pilotagem do motor (4) de modo apropriado, e podeentão diferir da potência corrente de acionamento (P corr)-ou do equivalente torquecorrente (T corr) -por um erro que a unidade de controle (12) tenta cancelar.
Tomando em conta a posição do pedal de acelerador (15)evita-se oscilações de uma marcha para uma outra porque em um sistema de controletradicional "Baseado em Torque", a unidade de controle (12) do motor (4) interpreta opedal de acelerador (15) de acordo com a velocidade de rotação do motor (4) paracalcular o torque requerido (T REQ) pelo motorista; as posições do pedal de acelerador(15) sendo iguais, a velocidade de rotação do motor (4) muda uma vez que a marchaotimizada (G alvo) foi identificada e a marcha otimizada (G alvo) foi engastada ao invés damarcha corrente (G corr), e então o torque requerido (T REQ) pelo motorista determinadopela unidade de controle (12) do motor (4) pela interpretação da posição do pedal deacelerador (15) poderia mudar, e por isso a potência requerida (P REQ) poderia mudar. Poresse modo, a troca da potência de acionamento requerida (P REQ) induzida pela troca demarcha pode induzir mais uma troca de marcha de volta à marcha previamenteengastada, assim disparando uma oscilação contínua entre duas marchas.
O bloco de cálculo (17) comunica a potência de referênciade acionamento (P REF) determinada como acima descrito e a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) a um subseqüente bloco de cálculo (19). O bloco decálculo (19) identifica as marchas disponíveis (G D|Sp) as quais são capazes de fazer omotor (4) prover a potência de referência de acionamento (P REF) na velocidade deprocedimento (V) do veículo (1), de modo compatível com os limites físicos do própriomotor (4). Em outras palavras, o bloco de cálculo (19) identifica, de todas, as únicasmarchas disponíveis (G Disp) dentre as marchas da caixa de câmbio (8), as quais marchassão capazes de fazer o motor prover a potência de referência (P REF) de acionamento navelocidade de procedimento (V) do veículo (1) de modo compatível com os limites físicosdo próprio motor (4).
Durante a fase de projeto, um intervalo de aceitabilidade davelocidade de rotação do motor (4) é determinado, compreendendo uma velocidade derotação mínima e uma velocidade de rotação máxima, e é determinado um intervalo deaceitabilidade do torque do motor (4) compreendendo um torque mínimo e um torquemáximo de acordo com a velocidade d rotação do motor (4). Estes intervalos deaceitabilidade são relativos aos limites físicos do motor (4) e indicam a zona dentro daqual o motor (4) pode trabalhar. O intervalo de aceitabilidade da velocidade de rotaçãoe/ou o intervalo de aceitabilidade do torque são preferentemente mais estreitos do que oslimites físicos reais do motor (4) para garantir uma certa margem de mudança; em outraspalavras, há uma margem garantindo uma certa flexibilidade entre o mínimo ou o máximode um intervalo de aceitabilidade e um correspondente mínimo ou máximo do limitefísico.
Com referência ao intervalo de aceitabilidade do torque,para cada velocidade de rotação do motor (4), o máximo e o mínimo torques limitantes,os quais podem ser liberados pelo próprio motor (4), tem que ser respeitados. Duasoutras contribuições são providas para o cálculo do torque máximo em adição aos dadoscaracterísticos do motor (4): um torque reserva (tal reserva, expressa como umporcentagem do torque máximo, possibilita selecionar uma marcha enquanto se mantémuma certa margem para ser possível satisfazer um possível subseqüente aumento dotorque requerido ser forçar o motor (4) a trabalhar sob condições extremas e semrequerer trocas de marcha excessivamente próximas) e uma quantidade relativa àvariação de torque médio, para assim predizer, acima de um intervalo de tempo que sepode calibrar, variações futuras do torque requerido (caso o torque requerido decresça, areserva de torque pode ser diminuída, e, similarmente, caso o torque requerido aumente,a reserva de torque pode ser aumentada).
De acordo com uma configuração possível, o intervalo deaceitabilidade da velocidade de rotação e/ou o intervalo de aceitabilidade do torque sãodiferenciados de acordo com as várias marchas; como exemplo, o torque mínimo naquinta marcha é geralmente menor do que o torque mínimo na primeira marcha, ou avelocidade de rotação mínima na quinta marcha é geralmente menor do que a velocidadede rotação mínima na primeira marcha.
De acordo com mais uma configuração, um diferencial entreo torque máximo do intervalo de aceitabilidade de torque e um torque máximo que podeser fisicamente liberado pelo motor (4) é aumentado quando a potência de referência deacionamento (P REf) aumenta ao longo do tempo; além disso, o diferencial entre o torquemáximo do intervalo de aceitabilidade de torque e o torque máximo o qual pode serfisicamente liberado pelo motor (4) é diminuído quando a potência de referência deacionamento (P REf) diminui no tempo.
Para cada marcha da caixa de câmbio (8), o bloco decálculo (19) calcula a correspondente velocidade de rotação presumida (ω P) a qualpoderia ser imposta ao motor (4) de acordo com a velocidade de procedimento (V) doveículo (1) e com a razão de transmissão da marcha; em outras palavras, para cadamarcha da caixa de câmbio (8), a velocidade de rotação presumida (ω P) é a velocidadeque poderia ser imposta ao motor (4) à luz da velocidade de procedimento (V) do veículo(1) caso a própria marcha estivesse engastada. O cálculo da velocidade de rotaçãopresumida (ω P) de cada marcha da caixa de câmbio (8) é uma simples multiplicação davelocidade de rotação de um eixo secundário da caixa de câmbio (8) imposta pelavelocidade de procedimento (V) do veículo (1) por uma razão de transmissão (conhecidaantes e constante) da própria marcha.Além disso, para cada marcha da caixa de câmbio (8), o bloco de cálculo (19) calcula o correspondente torque presumido (Τ P) o qual deveria serrequerido do motor (4) de acordo com a potência de referência (P REf) de acionamento ecom a velocidade de rotação presumida (ω P); o cálculo do torque presumido (T P) paracada marcha da caixa de câmbio (8) é uma simples divisão da potência de referência (PREF) de acionamento pela velocidade (ω P) de rotação presumida.
Uma vez que a velocidade (ω P) de rotação presumida e otorque presumido (T P) tenham sido determinados para cada marcha da caixa de câmbio(8), o bloco de cálculo (19) identifica as marchas disponíveis (G Disp) pela eliminação dasmarchas que tem a velocidade de rotação presumida (ω P) e/ou o torque presumido (T P)fora dos correspondentes intervalos de aceitabilidade do motor (4), dentre todas asmarchas da caixa de câmbio (8). Em outras palavras, as marchas disponíveis (G Disp). sãode todas, as únicas marchas da caixa de câmbio (8) que tem ambos, a velocidade derotação presumida (ω P) e o torque presumido (T P), dentro dos correspondentesintervalos de aceitabilidade do motor (4).
O bloco de cálculo (19) comunica todas as marchasdisponíveis (G disp) ao longo das correspondentes velocidades de rotação (ω P)presumidas e torques presumidos (T P) a um bloco de cálculo (20). Para cada marchadisponível (G Disp)> o bloco de cálculo (20) determina a correspondente eficiênciapresumida (E P) do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação presumida (ω P) ecom o torque presumido (T P); em outras palavras, para cada marcha (G Disp> disponível,a correspondente eficiência presumida (E P) é a eficiência na qual o motor (4) deveriagirar caso a própria marcha fosse realmente engastada e a potência (P REq) requeridafosse a entregue.
Durante uma fase de projeto, é determinado um mapa deeficiência tri-dimensional, o qual é armazenado em uma memória (21) da unidade decontrole (13) da transmissão (6) e provê a eficiência do motor (4) de acordo com avelocidade de rotação do motor (4) e com o torque entregue pelo motor (4). Um exemplode um mapa de eficiência tri-dimensional, é mostrado na fig. 3. Pelo uso do mapa deeficiência armazenado na memória (21), a determinação da eficiência presumida (E P) ésimples e rápida, de acordo com a velocidade de rotação presumida (ω P) e com o torquepresumido (T P).
Uma vez que as eficiências presumidas (E P) das marchasdisponíveis (G D|SP) estejam determinadas, o bloco de cálculo (20) determina a melhormarcha (G melh) com a eficiência máxima dentre as marchas disponíveis (G disp). assimidentificando a marcha a qual tem a mais alta eficiência presumida (E P).
O bloco de cálculo (20) comunica a melhor marcha (G melh)com a eficiência máxima e a correspondente eficiência presumida (E P) a um bloco decálculo (22); o bloco de cálculo (22) ainda recebe na entrada a marcha corrente (G corr)engastada no momento (correntemente engastada) pela caixa de câmbio (8),-dados osquais são obviamente conhecidos pela unidade de controle (13) da transmissão (6)-avelocidade de rotação corrente (ω CoRR)rdados supridos pela unidade de controle (12) domotor do motor (4), como previamente descrito-e a potência de referência deacionamento (P REf) suprida pelo bloco de cálculo (17).
O bloco de cálculo (22) serve a função de identificação damarcha otimizada (G alvo), escolhendo entre a melhor marcha (G melh) com a eficiênciamáxima e a marcha corrente (G corr); em outras palavras, o bloco de cálculo (22) deveriadecidir se a manutenção da marcha corrente (G corr) ® mais conveniente ou se oengaste da melhor marcha (G melh) com a eficiência máxima é o mais conveniente,tomando em conta não somente a otimização do consumo de combustível como tambémo conforto do deslocamento, a segurança do deslocamento e o desgaste mecânico datransmissão (6). Obviamente, quando a melhor marcha (G melh) com a eficiência máximacoincide com a marcha corrente (G corr), o bloco de cálculo (22) não necessita fazerescolha nenhuma e a marcha otimizada (G alvo) é a mesma que a marcha corrente (Gcorr).
Em outras palavras, o bloco de cálculo (22) leva em contaque mudanças de marcha excessivamente próximas ao longo do tempo não sãoconvenientes, tanto para evitar um impacto negativo no conforto de deslocamento comopara prevenir excessivo desgaste mecânico da transmissão (6) (em particular daembreagem (7) e da caixa de câmbio (8)). Além disso, o bloco de cálculo (22) leva emconta que em todos os casos uma troca de marcha implica em uma certa perda deenergia (por exemplo, para a ativação dos atuadores servo-assistidos da embreagem (7)e da caixa (8) de câmbio) e, por isso, a troca de marchas para obter um muito modestoaumento de eficiência do motor (4) não é o conveniente. Finalmente, o bloco de cálculo(22) leva em conta que existem situações de acionamento nas quais a troca de marchanão é recomendada, para evitar um impacto negativo na segurança do deslocamento doveículo (1).
O bloco de cálculo (22) calcula o torque (T ref) de referênciapor meio de uma simples divisão entre a potência de referência de acionamento (P REf) ea velocidade de rotação corrente (ω corr)· Além disso, pelo uso do mapa de eficiênciaarmazenado na memória (21), o bloco de cálculo (22) determina a correspondenteeficiência (E Corr) do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação corrente (ω Corr)e com o torque de referência (T REF), para a marcha (G Corr) corrente. Quandodeterminando a eficiência (E Corr) do motor (4), o torque de referência (T REF), e não otorque corrente (T corr), é usado de modo a obter uma comparação uniforme, ou seja,com as mesmas condições circundantes, com a eficiência (E P) presumida da melhormarcha (G melh) com a máxima eficiência a qual foi determinada assumindo-se transmitira potência de referência de acionamento (P REf) e não a potência corrente (P corr) deacionamento. Alternativamente, de acordo com uma diferente configuração, um torquecorrente (T corr) é usado ao invés do torque de referência (T REf) para a determinação daeficiência (E corr) do motor (4).
O bloco de cálculo (22) determina um diferencial deeficiência (Δ E) entre a eficiência (E corr) da marcha corrente (G corr) e a eficiênciapresumida (E P) da marcha (G melh) com a eficiência máxima, e então identifica a marchaotimizada (G alvo) escolhendo entre a marcha (G melh) com a eficiência máxima, e amarcha corrente (G Corr) de acordo com o diferencial de eficiência (Δ E). De acordo comuma configuração preferida, o bloco de cálculo (22) identifica a melhor marcha (G melh)com a eficiência máxima como a marcha otimizada (G Alvo> somente se o diferencial deeficiência (Δ E) for maior do que um valor de limite (V 1); ainda mais, o bloco de cálculo(22) determina um intervalo de tempo (Δ T) transcorrido desde a última troca de marchadurante a qual a marcha corrente (G corr) esteve engastada e varia o valor de limite (V 1)de acordo com o tamanho do intervalo de tempo (Δ T), de modo que o valor de limitedecresce conforme o tamanho do intervalo de tempo (Δ T) aumenta. Em outras palavras,o valor de limite (V 1) não é constante mas varia de acordo co o tamanho do intervalo detempo (Δ T), sendo decrescente conforme o tamanho do intervalo de tempo (Δ T) cresça.
Pelo uso da comparação do diferencial de eficiência (Δ E)com o valor de limite (V 1), a troca de uma marcha pode ser evitada quando o aumentode eficiência do motor não é muito significativo, e uma troca de marcha é tambémpossibilitada em uma distância de tempo curta, desde a troca de marcha anterior, quandoa marcha corrente (G corr) foi engastada, somente se o aumento de eficiência (ou seja, odiferencial (Δ E) de eficiência) for alto.
Alternativamente, ou em combinação com o uso acimadescrito da comparação do diferencial (Δ E) de eficiência com o valor de limite (V 1), obloco de cálculo (22) pode usar uma comparação do intervalo de tempo (Δ T) transcorridodesde a última troca de marcha, quando a marcha corrente (G Corr) foi engastada, comum valor (V 2) de limite. Em particular, a marcha corrente (G corr) é sempre identificadacomo a marcha otimizada (G alvo) caso o tamanho do intervalo de tempo (Δ T) sejamenor do que o valor (V 2) de limite. O valor de limite (V 2) pode ser variado de acordocom o diferencial (Δ E) de eficiência entre a eficiência (E Corr) da marcha corrente (Gcorr) e a eficiência presumida (E P) da marcha (G melh) com a eficiência máxima, demodo que o valor de limite (V 2) decresce conforme o diferencial de eficiência (Δ E)cresce. Pelo uso da comparação do intervalo de tempo (Δ T) com o valor de limite (V 2),a troca de marchas, excessivamente próximas ao longo do tempo com relação à últimatroca de marcha, pode ser evitada.De acordo com uma possível configuração, o bloco decálculo (22) também recebe na entrada um sinal de segurança (S)1 o qual indica quandoo veículo (1) está em condições seguras para a troca de marcha e então habilita umapossível troca de marcha. O bloco de cálculo (22) identifica uma marcha (G alvo)otimizada diferente da marcha corrente (G corr) somente se o veículo (1) estiver emcondições seguras para uma troca de marcha; de outro modo, se o veículo (1) não estiverem condições seguras para uma troca de marcha, então o bloco de cálculo (22) sempreidentifica a marcha corrente (G Corr) como a marcha (G alvo) otimizada. O sinal desegurança (S) é tipicamente suprido por um controlador de estabilidade do veículo (1)e/ou por um navegador por satélite o qual determina a posição corrente do veículo (1) eassim identifica quando o veículo (1) está se aproximando de curvas, subidas, descidas,e outros. De acordo com mais uma configuração, com informação preventiva a cerca dapresença de subidas, descidas, curvas, sua identidade e sua distância com relação aoveículo em movimento, a marcha otimizada (G alvo) pode ser escolhida do ponto de vistade segurança em adição ao ponto de vista de maximização de eficiência, por exemplo,por mapeamento da marcha de deslocamento de acordo com o gradiente e com avelocidade de procedimento (V) do veículo (1), ou de acordo com o raio de curvatura ecom a velocidade de procedimento (V) do veículo (1). Alternativamente, novamente deacordo com o gradiente da rua e com a velocidade de procedimento (V) do veículo (1), oude acordo com o raio de curvatura e com a velocidade de procedimento (V) do veículo(1), as marchas de máxima e de mínima podem ser mapeadas ao invés da marcha (Galvo)- de modo a restringir a faixa de marchas disponíveis (G Disp)·
Quando o pedal de acelerador (15) está liberado, o motor (4)está sob condições de desligado (ou seja sob condições de consumo zero decombustível) e por isso não há necessidade para otimizar mais ainda o consumo decombustível. Quando o pedal de acelerador (15) está liberado não há necessidade deselecionar marchas para otimizar o consumo de combustível, o qual é quase zero, porisso quando o pedal de acelerador (15) está liberado, as marchas são selecionadas paraconcordar com os desejos do motorista e para otimizar o uso de energia cinética doveiculo (1). A posição do pedal de freio (16) é útil para descriminar o comportamentoquando liberando: caso o pedal de acelerador (15) esteja liberado, o motorista requertorque negativo do motor (4), e mesmo se o pedal de freio (16) esteja pressionado,marchas baixas serão preferidas para ter melhor torque de frenagem sobre as rodas deacionamento (3), de outro modo, se o pedal de freio (16) não está pressionado, marchasaltas serão preferidas para prevenir uma excessiva dissipação de energia cinética doveículo (1) e perdas internas em atrito e nos bombeamentos.
De acordo com uma configuração preferida, a marchaotimizada (G alvo) é automaticamente engastada, obviamente somente se ela fordiferente da marcha corrente (G corr)> pela unidade de controle (13) da transmissão (6)sem a necessidade de qualquer tipo de intervenção pelo motorista. De acordo com umaconfiguração alternativa, a marcha otimizada (G Alvo> não é automaticamente engastadapela unidade de controle (13) da transmissão (6), mas é somente sugerida ao motoristapor meio de um sinal apropriado visual e/ou acústico; neste caso, uma estimativa daredução de consumo de combustível, a qual poderia ser obtida pelo engaste da marchaotimizada (G Alvo> ao invés da marcha corrente (G Corr) pode também ser comunicada. Omodo o qual provê a marcha otimizada (G alvo) sendo somente sugerida ao motorista étambém aplicável a uma transmissão (6) tradicional livre de servo-assistência (ou seja,tendo a embreagem (7) e uma caixa de câmbio (8) controlada manualmente).
É merecido que se note que o método de identificação damarcha acima descrito tem o objetivo único de conseguir a compatibilidade de eficiênciaem energia a máxima possível com os limites físicos do motor (4) e com as necessidadesde dirigibilidade; por isso, o método de identificação da marcha acima descrito é somenteusado quando há a necessidade/possibilidade de otimização de consumo (por exemplo,ele não é usado quando o motorista seleciona um estilo de direção esportiva). Alémdisso, a lógica de controle normal da transmissão (6) está sempre presente em paralelocom o método de identificação da marcha acima descrito, a qual lógica de controlenormal pode impor uma troca de marcha independente das indicações supridas pelométodo de identificação da marcha acima descrito de acordo com necessidades desegurança (por exemplo, para evitar uma razão de velocidade de estrada do motor (4) oupara aumentar o controle da estabilidade ou tração).
O método de identificação da marcha acima descrito temmuitas vantagens. Em particular, o método de identificação da marcha acima descritopossibilita diminuir (minimizar) o consumo de combustível e a produção de poluentes semsimultaneamente penalizar a dinâmica do veículo (1). Além disso, o método deidentificação da marcha acima descrito é simples e de custo eficiente para serimplementado mesmo em um veículo existente de conceito moderno, porque não requera instalação de componentes físicos adicionais com relação àqueles normalmentepresentes, e requer uma potência de cálculo modesta a qual não resulta em ampliaçãodas habilidades de cálculo da unidade de controle da transmissão existente. Finalmente,é enfatizada a fácil calibração do método de identificação da marcha acima descrito, jáque a parte de calibração principal, a qual inclui a determinação do mapa de eficiência domotor (4), deriva principalmente de testes fora do veículo, os quais são entretantonecessários para a caracterização do motor (4), para possibilitar um controle adequadodo motor (4) pela unidade de controle (12).

Claims (15)

1. Método de identificação da marcha otimizada (G alvo)para uma transmissão (6) de um veículo (1) provido de um motor (4), o método deidentificação compreendendo as etapas de :- medição de uma velocidade (V) de procedimento do veículo (1);- medição de uma velocidade de rotação corrente (ω Corr) do motor (4);- determinação de uma potência de acionamento de referência (P REf);- identificação das marchas (G Disp) disponíveis, as quais são capazes de fazer o motor(4) prover a potência de acionamento de referência (P REf) na velocidade (V) deprocedimento do veículo (1);- cálculo, para cada marcha (G D|Sp) disponível, da correspondente velocidade de rotação(ω ρ) presumida, a qual deveria ser imposta ao motor (4) de acordo com a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) e a uma razão de transmissão da caixa de marchas ;- cálculo, para cada marcha (G Disp) disponível, do correspondente torque (T P)presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência dereferência de acionamento (P REf) e com a velocidade de rotação presumida (ω P);- determinação, para cada marcha (G disp) disponível, da correspondente eficiênciapresumida (È P) do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação presumida (ω P) ecom o torque presumido (T P);- identificação de uma melhor marcha (G melh) com a eficiência máxima dentre asmarchas disponíveis (G disp) pela identificação da marcha que apresenta a mais altaeficiência presumida (E P);- identificação de uma marcha corrente (G Corr) presentemente engastada;- determinação, para a marcha corrente (G corr), da correspondente eficiência (E corr)corrente do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação corrente (ω corr) e com umtorque corrente (T Corr) ou com um torque de referência (T REF);- determinação de um diferencial de eficiência (Δ E) entre a eficiência (E corr) da marchacorrente (G corr) e a eficiência presumida (E P) da melhor marcha (G melh) com aeficiência máxima; e- identificação da marcha otimizada (G alvo) pela escolha entre a marcha (G melh) melhorcom a máxima eficiência e a marcha corrente (G corr) de acordo com o diferencial deeficiência (Δ E);o método de identificação sendo caracterizado pelo fato de compreender ainda asetapas de identificação da melhor marcha (G melh) com a eficiência máxima assim comoa marcha otimizada (G alvo), somente no caso do diferencial de eficiência (Δ E) ser maiordo que o primeiro valor limite (V 1).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da etapa de identificação das marchas disponíveis (G disp) compreender aindaas etapas de:- determinação, durante a fase de projeto, de um intervalo de aceitabilidade davelocidade de rotação do motor (4) compreendendo uma velocidade de rotação mínima euma velocidade de rotação máxima;- determinação, durante a fase de projeto, de um intervalo de aceitabilidade do torque domotor (4) compreendendo um torque mínimo e um torque máximo;- cálculo, para cada marcha da transmissão (6), da correspondente velocidade de rotaçãopresumida (ω P), a qual deveria ser imposta sobre o motor (4) de acordo com avelocidade de procedimento (V) do veículo (1) e com a razão de transmissão da marcha;- cálculo, para cada marcha da transmissão (6), do correspondente torque (T P)presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência dereferência de acionamento (P REf) e com a velocidade de rotação presumida (ω p);- identificação das marchas (G Disp) disponíveis, pela eliminação dentre todas as marchasda transmissão (6) aquelas marchas que tem a velocidade de rotação presumida (ω P)e/ou o torque presumido (T P) indo para além dos intervalos de aceitabilidadecorrespondentes do motor (4).
3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato do intervalo de aceitabilidade da velocidade de rotação e/ou intervalo deaceitabilidade do torque serem mais estreitos do que os limites físicos reais do motor (4)para garantir uma certa margem de troca.
4. Método, de acordo com a reivindicação 2 ou 3,caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de diferenciação do intervalo deaceitabilidade da velocidade de rotação e/ou do intervalo de aceitabilidade do torque paraas várias marchas.
5. Método, de acordo com a reivindicação 2, 3 ou 4,caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de;- aumentar um diferencial entre o torque máximo do intervalo de aceitabilidade do torquee um torque máximo, o qual pode ser fisicamente entregue pelo motor (4) quando otorque de referência (T REf) cresce no tempo; e- diminuir o diferencial entre o torque máximo do intervalo de aceitabilidade do torque eum torque máximo, o qual pode ser fisicamente entregue pelo motor (4) quando o torquede referência (T REF) diminui no tempo.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 5, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de:- determinar um intervalo de tempo (Δ T) transcorrido desde a última troca de marcha, noqual a marcha corrente (G Corr) esteve engastada; e- variar o primeiro valor de limite (V 1) de acordo com o tamanho do intervalo (Δ T) detempo de modo que o primeiro valor de limite (V 1) diminui quando o tamanho dointervalo (Δ Τ) de tempo cresce.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de:- determinar um intervalo de tempo (Δ T) transcorrido desde a última troca de marcha, noqual a marcha corrente (G Corr) esteve engastada; e- identificar sempre a marcha corrente (G corr) como a marcha otimizada (G alvo) caso otamanho do intervalo (Δ T) de tempo seja menor do que um segundo valor (V 2) de limite.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de ainda compreender as etapas de:- determinar, para a marcha corrente (G corr), a correspondente eficiência (E Corr) domotor (4) de acordo com a velocidade de rotação corrente (ω corr) e com um torquecorrente (T corr) ou um torque de referência (T REF);- determinar um diferencial de eficiência (Δ E) entre a eficiência (E corr) da marchacorrente (G corr) e a eficiência presumida (E P) da melhor marcha (G melh) com aeficiência máxima; e- variar o segundo valor (V 2) de limite de acordo com o diferencial de eficiência (Δ E), demodo que o segundo valor (V 2) de limite decresça quando o diferencial de eficiência (ΔE) cresce.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesde 1 a 8, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de determinar, durante afase de projeto, um mapa de eficiência tri-dimensional, o qual provê a eficiência do motor(4) de acordo com a velocidade de rotação do motor (4) e com o torque entregue pelomotor (4).
10. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de:- determinar se o veículo (1) está em condições seguras para uma troca de marcha; e- identificar a marcha otimizada (G Alvo> diferente da marcha corrente (G Corr) somentecaso o veículo (1) esteja em condições seguras para uma troca de marcha.
11. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de ainda compreender as etapas de:- determinar a presença de, ao longo do trajeto do veículo (1), curvas, subidas, descidasou outras condições críticas que necessitam ser enfrentadas mesmo considerando asegurança, e suas distâncias a partir do veículo (1);- identificar, de acordo com o gradiente da rua, da distância desde uma condição crítica eda velocidade de procedimento (V) do veículo (1), ou de acordo com o raio de curvatura,a distância da curva e a velocidade de procedimento (V) do veículo (1), um limitadonumero de marchas que tem que ser considerado por razões de segurança e entre asquais uma tem que procurar pelas marchas disponíveis (G Disp)·
12. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato da etapa de determinar a potência dereferência de acionamento (P REf) incluir:- determinação de uma potência corrente (P corr) de acionamento do motor (4); e - determinação da potência de referência de acionamento (P REf) de acordo com apotência corrente (P corr) de acionamento.
13. Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato da etapa de determinar a potência dereferência de acionamento (P REF) incluir:- determinação de uma potência corrente (P corr) de acionamento;- determinação de uma velocidade de procedimento (V) do veículo (1);- determinação de uma posição de um pedal de acelerador (15); e- determinação da potência de referência de acionamento (P REf) de acordo com apotência corrente (P Corr) de acionamento, de acordo com a velocidade de procedimento(V) do veículo (1), e de acordo com a posição de um pedal (15) de acelerador.
14. Método de identificação da marcha otimizada (G alvo»para uma transmissão (6) de um veículo (1) provido de um motor (4), o método deidentificação compreendendo as etapas de :- determinação, durante a fase de projeto, de um intervalo de aceitabilidade davelocidade de rotação do motor (4) compreendendo uma velocidade de rotação mínima euma velocidade de rotação máxima;- determinação, durante a fase de projeto, de um intervalo de aceitabilidade do torque domotor (4) compreendendo um torque mínimo e um torque máximo;- medição de uma velocidade (V) de procedimento do veículo (1);- medição de uma velocidade de rotação corrente (ω corr) do motor (4);- determinação de uma potência de acionamento de referência (P REF);- cálculo, para cada marcha da transmissão (6), da correspondente velocidade de rotaçãopresumida (ω P), a qual deveria ser imposta sobre o motor (4) de acordo com avelocidade de procedimento (V) do veículo (1) e com a razão de transmissão da marcha;- cálculo, para cada marcha da transmissão (6), do correspondente torque (T P)presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência dereferência de acionamento (P REf) e com a velocidade de rotação presumida (ω P);- identificação das marchas (G Disp) disponíveis, as quais são capazes de fazer o motor(4) prover a potência de acionamento de referência (P REF) na velocidade (V) deprocedimento do veículo (1) pela eliminação, ao mesmo tempo, dentre todas as marchasda transmissão (6), aquelas marchas que tem a velocidade de rotação presumida (ω ρ)e/ou o torque (T P) presumido passando além dos correspondentes intervalos deaceitabilidade do motor (4);- cálculo, para cada marcha (G Disp) disponível, da correspondente velocidade de rotação(ω ρ) presumida, a qual deveria ser imposta ao motor (4) de acordo com a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) e a uma razão de transmissão da caixa de marchas ;- cálculo, para cada marcha (G disp) disponível, do correspondente torque (T p)presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência dereferência de acionamento (P REF) e com a velocidade de rotação presumida (ω P);- determinação, para cada marcha (G disp) disponível, da correspondente eficiênciapresumida (E P) do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação presumida (ω P) ecom o torque presumido (T P); e - identificação da marcha otimizada (G alvo) dentre as marchas disponíveis (G disp) deacordo com as correspondentes eficiências presumidas (E P);o método de identificação sendo caracterizado pelo fato de compreender ainda asetapas de:- aumentar um diferencial entre o torque máximo do intervalo de aceitabilidade do torquee um torque máximo, o qual pode ser fisicamente entregue pelo motor (4) quando otorque de referência (T REF) cresce no tempo; e- diminuir o diferencial entre o torque máximo do intervalo de aceitabilidade do torque eum torque máximo, o qual pode ser fisicamente entregue pelo motor (4) quando o torquede referência (T REF) diminui no tempo.
15. Método de identificação da marcha otimizada (G Alvo>para uma transmissão (6) de um veículo (1) provido de um motor (4), o método deidentificação compreendendo as etapas de :- medição de uma velocidade (V) de procedimento do veículo (1);- medição de uma velocidade de rotação corrente (ω Corr) do motor (4);- determinação de uma potência de acionamento de referência (P REF);- identificação das marchas (G D|Sp) disponíveis, as quais são capazes de fazer o motor(4) prover a potência de acionamento de referência (P REF) na velocidade (V) deprocedimento do veículo (1);- cálculo, para cada marcha (G disp) disponível, da correspondente velocidade de rotação(ω ρ) presumida, a qual deveria ser imposta ao motor (4) de acordo com a velocidade deprocedimento (V) do veículo (1) e a uma razão de transmissão da caixa de marchas ;- cálculo, para cada marcha (G Disp> disponível, do correspondente torque (T P)presumido, o qual deveria ser requerido do motor (4) de acordo com a potência dereferência de acionamento (P REF) e com a velocidade de rotação presumida (ω P);- determinação, para cada marcha (G Disp) disponível, da correspondente eficiênciapresumida (E P) do motor (4) de acordo com a velocidade de rotação presumida (ω P) ecom o torque presumido (T P);- identificação de uma melhor marcha (G MELH) com a eficiência máxima dentre asmarchas disponíveis (G D|Sp) pela identificação da marcha que apresenta a mais altaeficiência presumida (E P);- identificação de uma marcha corrente (G corr) presentemente engastada; e- identificação da marcha otimizada (G alvo) pela escolha entre a marcha (G melh) melhor,com a máxima eficiência, e a marcha corrente (G corr) de acordo com ascorrespondentes eficiências presumidas (E P);o método de identificação sendo caracterizado pelo fato de compreender ainda asetapas de:- determinar um intervalo de tempo (Δ T) transcorrido desde a última troca de marcha, noqual a marcha corrente (G corr) esteve engastada; e- identificar sempre a marcha corrente (G corr) como a marcha otimizada (G alvo) caso otamanho do intervalo (Δ T) de tempo seja menor do que um segundo valor (V 2) de limite.
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