BR112013029641A2

BR112013029641A2 - "método e sistema para um veículo"

Info

Publication number: BR112013029641A2
Application number: BR112013029641-0A
Authority: BR
Inventors: Mustafa Abdul-Rasool; Oskar Johansson; Mikael Ögren
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2012-06-07
Publication date: 2020-11-17
Also published as: EP2718161A1; US9199646B2; WO2012169962A1; JP2014516149A; EP2718161B1; CN103608231A; BR112013029641B1; RU2014100180A; RU2568151C2; SE1150529A1; CN103608231B; KR101604061B1; US20140088847A1; JP5745691B2; SE537677C2; KR20140020356A

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA UM VEÍCULO A presente invenção se refere a um método para operar um veículo (100) provido com um motor, por exemplo, um motor de combustão (101), que pode ser seletivamente conectado a pelo menos um eixo motor (104, 105) para fornecer força de acionamento para o dito eixo motor (104, 105) para propulsão do dito veículo (100), quando o dito veículo (100) está em movimento, o método compreende - determinar se o veículo (100) está se aproximando a um declive e, quando it está se aproximando ao dito declive, desconectar o dito motor (101) a partir do dito pelo menos um eixo motor (104, 105) antes de o veículo (100) atingir o dito declive. A invenção se refere também a um sistema e um veículo.

Description

“MÉTODO E SISTEMA PARA UM VEÍCULO" . Campo da Invenção A presente invenção se refere a um método e um sistema para operar um veículo.

Em particular, a invenção se refere a um método e um sistema para operar um veículo em situações nas quais uma reduzida exigência de potência para propuisão do dito veículo prevalece. A presente invenção se refere também a um veículo e a um programa de computador e a um produto de programa de computador, que implementam o método de acordo com a invenção.

Antecedentes para a Invenção Controles de cruzeiro são agora usuais em veículos automotores, por exemplo, carros, caminhões e ônibus. Uma finalidade de controle de cruzeiro é a de obter uma predeterminada velocidade uniforme do veículo, e o controle de cruzeiro pode ser do tipo | tradicional que tem como meta a velocidade constante do veículo. Isto pode ser obtido por adaptação do torque do motor para evitar retardação, por exemplo, por aumento do torque do motor na subida. Uma finalidade geral para o controle de cruzeiro é de obter o conveniente funcionamento do veículo e também maior conforto para seu condutor.

Um condutor de um veículo com função de controle de cruzeiro usualmente ajusta ' uma velocidade v.. como a velocidade que ele/ela deseja que o veículo mantenha até a . função de controle de cruzeiro ser desativada por qualquer razão. O controle de cruzeiro determina então uma velocidade de referência vr.« que ele exige a partir da porção do sistema de controle de veículo que controla o motor do veículo, por exemplo, uma unidade de controle de motor.

Se a função de controle de cruzeiro é de tipo tradicional, como acima, vre: será igual à velocidade ajustada v.., em cujo caso o veículo irá continuamente se esforçar para manter a velocidade v.. ajustada pelo condutor. Uma função de controle de cruzeiro deste tipo causa então com que o veículo tente manter a velocidade ajustada, independentemente de se ele está se deslocando na subida, descida ou sobre uma superfície de rolamento horizontal. Isso significa que o veículo pode ser acelerado sobre a crista de uma colina, somente para ser imediatamente freado em um declive subsequente para evitar exercer a velocidade ajustada. Este método é, assim, uma maneira antieconômica de operar o veículo, particularmente no caso de veículos pesados.

Ocorre geralmente o caso em que, além do custo de aquisição do veículo, os itens principais de despesas para sua operação de rotina compreendem o pagamento do condutor, custos de reparo e manutenção e combustível para acionar o veículo, e o custo de — combustível podem afetar muito grandemente a rentabilidade para um proprietário do veículo, por exemplo, uma empresa de transporte ou similar.

MD Na ; 2/16 Por essa razão existem furições de controle de cruzeiro que se esforçam para : modificar a marcha do veículo com base no conhecimento da estrada à frente, de forma que seu consumo de combustível pode ser mantido tão baixo quanto possível. Isso pode ser obtido, por exemplo, por meio de funções de controle de cruzeiro, pelas quais a velocidade de referência ve pode ser permitida que se desvie da velocidade v.. escolhida pelo condutor, com base no conhecimento do itinerário do veículo, para operar assim o veículo de uma maneira que economiza mais combustível. Um exemplo de um tal controle de cruzeiro é um que usa uma assim chamada função de "olhar à frente". Um controle de cruzeiro de olhar à frente (LACC) é um controle de cruzeiro que usa o conhecimento de seções de estrada à frente, isto é, o conhecimento da natureza da estrada à frente do veículo, para determinar o sinal de velocidade de referência v.« E assim também para modificar a velocidade do veículo de acordo com variações da estrada ao longo da qual o veículo se desloca. Veículos pesados frequentemente têm caixas de transmissão operadas automaticamente, pelas quais mudanças de engrenagem são controladas por meio de um sistema de controle a bordo apropriado, por exemplo, um sistema de controle de caixa de transmissão. A assistência de sistema LACC do veículo pode também ser amplamente controlada por um ou mais dos sistemas de controle de veículo, de forma que o veículo opera tão economicamente quanto . possível, por exemplo, por reduzir um pouco sua velocidade no final de um aclive seguido porum decliveem que o veículo será sujeito a um componente de força positiva, provido por gravidade na direção de deslocamento e acelerando, por conseguinte, novamente para a velocidade desejada. Sumário da Invenção Um objetivo da presente invenção é o de propor um método para operar um veículo, que pode reduzir ainda mais o consumo de combustível de veículos acionados por um motor de combustão, particularmente em marchas em descida. Assim, o objetivo é atingido com o método de acordo com a reivindicação 1. A presente invenção se refere a um método para operar um veículo provido com um motor, por exemplo, um motor de combustão, que pode ser seletivamente conectado a pelo menos um eixo motor para fornecer força de acionamento para o dito eixo motor para propulsão do dito veículo. “Quando o dito veículo está em movimento, o método compreende: - determinar se o veículo está se aproximando a um declive, e, quando o veículo está se aproximando ao dito declive, desconectar o dito motor a partir do dito pelo menos umeixomotor antes do veículo atingir o dito declive. Isso proporciona a vantagem que, de acordo com a presente invenção, uma redução de velocidade pode ser obtida antes de um declive pelo menos parcialmente por abertura do

E A grupo motopropulsor (assim chamada transmnissão por roda livre). Isto torna possível que a : velocidade do veículo seja reduzida de uma maneira que economiza combustível antes de um declive e pra o declive subsequente ser utilizado para acelerar o veículo novamente para a velocidade desejada.

A abertura do grupo motopropulsor, ao invés de meramente desligar o suprimento de combustível para o motor, resulta em uma economia de combustível na medida em que a redução de velocidade e consequente redução no consumo de combustível podem ser iniciadas em um estágio mais precoce do que foi previamente possível.

Outras características da presente invenção e vantagens da mesma são indicadas pela descrição detalhada de exemplos de modalidade expostos abaixo e nos desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos A figura 1A representa um grupo motopropulsor em um veículo, em que a presente invenção pode ser usada; a figura 1B representa uma unidade de controle em um sistema de controle de veículo; a figura 2 representa um exemplo de um declive, sobre o qual a presente invenção é aplicável; : a figura 3A representa um veículo em um declive com um ângulo de gradiente de forma que o veículo irá acelerar tanto quando de transmissão por roda livre quanto por ocasião do arraste; a figura 3B representa esquematicamente as respectivas velocidades do veículo quando de transmissão por roda livre e arraste sobre o declive representado na figura 3A; a figura 3C representa esquematicamente os respectivos consumos de combustível —doveículo, representados na figura 3A quando de transmissão por roda livre e arraste; a figura 4 ilustra um exemplo de um método de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada das Modalidades A figura 1A representa esquematicamente um grupo motopropulsor em um veículo 100 de acordo com uma modalidade da presente invenção.

O grupo motopropulsor compreende um motor de combustão 101, o qual, de uma maneira convencional, é conectado, através de um eixo de saída do motor, usualmente através de um volante de inércia 102, a um eixo de entrada 109 de uma caixa de transmissão 103 através de uma embreagem 106. A embreagem pode, por exemplo, tomar a forma de uma embreagem controlada automaticamente e ser controlada pelo sistema de controle do veículo através de uma unidade de controle 110. A unidade de controle 110 controla também a caixa de transmissão 103. O veículo 100 compreende ainda eixos motores 104, 105 que são conectados às rodas de tração do veículo 113, 114 e são acionados por um eixo de saída

. 107 a partir da caixa de transmissão 103 àátravés de uma engrenagem de eixo 108, por ] exemplo, um diferencial convencional.

O veículo 100 compreende ainda vários sistemas de freio diferentes, por exemplo, um sistema de freio de serviço convencional, que pode, por exemplo, compreender discos defreiocom pastilhas de freio associadas (não representadas), situadas adjacentes a cada roda. O sistema de freio de serviço é controlado pelo sistema de controle do veículo por meio de uma unidade de controle de freio 111 que, de uma maneira convencional, envia sinais para, por exemplo, o regulador ou os reguladores que regulam a força de frenagem no sistema de freio de serviço.

A unidade de controle de freio 111 pode também ser adaptada para controlar outros sistemas de freio a bordo do veículo bem como o sistema de freio de serviço. Veículos pesados são frequentemente providos com outros sistemas de freio, por exemplo, na forma de retardadores convencionais 112 e/ou outros sistemas de freio suplementares, tais como vários tipos de sistemas de frio acionados pelo escape, sistemas de freio por compressão, | sistemas de freio eletromagnéticos e freios motores. Com base em comandos iniciados pelo condutor do veículo e/ou outras unidades de controle, a unidade de controle 111 (ou alguma outra unidade de controle apropriada) envia sinais de controle para módulos de sistema apropriados para exigir a força de frenagem desejada a partir dos sistemas de freio ' desejados. Sistemas de freio suplementares podem também ser controlados diretamente pelo condutor, por exemplo, através de teclas ou pedais, em cujo caso o pedal ou alavanca pode ser diretamente conectado a outra unidade de controle que envia informação para, por exemplo, uma unidade de controle de retardador.

Sistemas de controle nos veículos modernos geralmente compreendem um sistema de barramento de comunicação que consiste de uma ou mais barramentos de comunicação para conectar conjuntamente um número de unidades de controle eletrônicas (ECUs), ou controladores, e vários componentes a bordo do veículo. Um tal sistema de controle pode compreender um grande número de unidades de controle e a responsabilidade por uma função específica pode ser dividida entre duas ou mais delas. Veículos do tipo aqui em questão são, por conseguinte, frequentemente providos com significantemente mais unidades de controle do que representadas na figura 1A, como uma pessoa especializada na arte seguramente apreciará.

Na modalidade representada, a presente invenção é implementada na unidade de controle 130, mas poderia também ser implementada completamente ou parcialmente em uma ou mais outras unidades de controle já a bordo do veículo ou uma unidade de controle —dedicadaãà presente invenção. O veículo representado na figura 1A é também provido com uma unidade de controle 130, em que uma função de olhar à frente para usar, por exemplo,

um assim chamado controle de cruzeiro' de “olhar à frente” (LACC), como acima, é - implementada.

O controle exercido pela unidade de controle 110 sobre a caixa de transmissão 103 dependerá, assim, não somente de, por exemplo, uma unidade de controle de motor 119, —mastambém de informação recebida a partir da unidade de controle 130. Unidades de controle do tipo aqui em questão são normalmente adaptadas para receber sinais de sensor provenientes de várias partes do veículo, por exemplo, o controle | 110 pode receber sinais de sensor a partir da caixa de transmissão 103 e sinais a partir de, por exemplo, a unidade de controle de freio 111 e da unidade de controle de motor 119 bem como da unidade de controle 130. Unidades de controle do tipo aqui em questão são também usualmente adaptadas para fornecer sinais de controle para várias partes e componentes do veículo.

No presente exemplo, a unidade de controle 130 fornece sinais para a unidade de controle 110, que propriamente fornece sinais para os vários dispositivos de controle para demandar as desejadas relações de transmissão na caixa de transmissão 103e abertura/fechamento da embreagem 106. O controle é frequentemente governado por instruções programadas, tipicamente na forma de um programa de computador que, quando executado em um computador ou uma i unidade de controle, faz com que o computador/unidade de controle efetue as desejadas ' formas de ação de controle, por exemplo, as etapas de método de acordo com a presente invenção.

O programa de computador usualmente assume a forma de um produto de programa de computador 129 que é armazenado em um meio de armazenamento digital 121 (ver a figura 1B), por exemplo, ROM (memória exclusivamente de leitura) PROM (memória exclusivamente de leitura programável), EPROM (PROM apagável), memória flash, EEPROM (PROM eletricamente apagável), uma unidade de disco rígido etc., na, ou conectado à, unidade de controle, e que é executado pela unidade de controle.

O comportamento do veículo, em uma situação específica, é, por conseguinte, modificável pela alteração de as instruções do programa de computador.

Um exemplo de uma unidade de controle (a unidade de controle 130) é representado esquematicamente na figura 1B, possivelmente compreendendo uma unidade de cálculo 128 que pode, por exemplo, tomar a forma de algum tipo apropriado de processador ou microcomputador, por exemplo, um circuito para processamento de sinal digital (Processador de Sinal Digital, DSP), ou um circuito com uma função específica predeterminada (Circuito Integrado de Aplicação Específica, ASIC). A unidade de cálculo 128 é conectada a uma unidade de memória 121 que provê a mesma com, por exemplo, o —códigode programa armazenado 129 e/ou os dados armazenados que a unidade de cálculo precisa para ser capaz de realizar cálculos.

A unidade de cálculo 128 é também arranjada para armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória 121. ;

A unidade de controle é ainda provida com respectivos dispositivos 122, 123, 124, ' 125 para receber e enviar sinais de entrada e saída.

Esses sinais de entrada e saída podem compreender formas de onda, pulsos ou outros atributos que os dispositivos de recepção de sinal de entrada 122, 125 podem detectar como informação e que podem ser convertidos emsinaisquea unidade de cálculo 128 pode processar.

Esses sinais são, por conseguinte, transportados para a unidade de cálculo 128. Os dispositivos de envio de sinal de saída 123, 124 são arranjados para converter sinais recebidos a partir da unidade de cálculo 128 para, por exemplo, por modulação dos mesmos, criar sinais de saída que podem ser transportados para outras partes do sistema de controle de veículo e/ou o —componente/componentes para os quais os sinais são destinados.

Cada uma das conexões aos respectivos dispositivos para receber e enviar sinais de entrada e saída pode tomar a forma de um ou mais dentre um cabo, uma barramento de dado, por exemplo, uma barramento CAN (Rede de Área do Controlador), um barramento MOST (Transporte de Sistemas Orientado por Mídia) ou alguma outra configuração de barramento, ou uma —conexãosem fio.

Como mencionado acima, a economia de combustível de um veículo pode ser melhorada por meio do uso de uma função LACC (controle de cruzeiro de olhar à frente) para reduzir a velocidade do veículo no final de um aclive ou ao longo de uma seção BR nivelada de estrada que precede um declive, para, em seguida, se beneficiar da reduzida exigência de potência de acionamento em um declive subsequente onde esta exigência é frequentemente negativa, isto é, de forma que o veículo pode ser acelerado por contribuições positivas a partir da força de gravidade, sem que combustível tenha que ser fornecido ao motor.

De acordo com a presente invenção, todavia, o consumo de combustível pode ser reduzido ainda mais pela maneira em que redução de velocidade antes de um declive é efetuada, como será descrito com referência às figuras 3A-B, e um método 400 que é representado na figura 4. O método 400 começa com uma etapa 401, que determina se o veículo está se aproximando a um declive.

Esta determinação pode ser conduzida continuamente até ser determinado que o veículo atingirá um declive dentro de, por exemplo-um certo tempo; por exemplo-um certo número de segundos;-ou dentro de-uma — certa distância, por exemplo, um certo número de metros, por exemplo, 100 m, 200 m, 300 m, etc.

Essa determinação é feita por meio de uma função de olhar à frente que é, por conseguinte, implementada na unidade de controle 130 na figura 1A, mas poderia também serimplementada em qualquer outra unidade de controle a bordo.

Como acima, um LACC usa o conhecimento do itinerário à frente do veículo para modificar a velocidade do veículo de acordo com as circunstâncias prevalecentes.

O conhecimento da seção de estrada à o a frente pode, por exemplo, compreender tópografia prevalecente, curvatura da estrada, : situação de tráfego, condição da estrada e limitações de velocidade para a seção à frente, e também sinais de trânsito adjacentes à estrada.

Com base em nessa informação e informação do local do veículo, que podem, por exemplo, ser obtidas na forma de informação proveniente de apropriados sistemas de posicionamento e/ou navegação, tais como um sistema de telemastro e/ou um sistema de posicionamento por satélite, por exemplo, informação de GPS (sistema de posicionamento global), a função LACC pode determinar quanto tempo e/ou distância restam antes de um próximo declive. Relatórios meteorológicos/dados de previsores meteorológicos podem também ser usados nos cálculos descritos abaixo, de acordo com a presente invenção, porque, por exemplo, fortes ventos de cauda/de proa poderiam afetar a orça de propulsão requerida para a propulsão do veículo.

A figura 3A representa um declive 301 com o ângulo de gradiente a, o qual, como baixo, é de tal forma que o veículo exemplificado 100 iria pelo menos acelerar quando de transmissão por roda livre. Quando, em seguida, a etapa 401 determina que o veículo está se aproximando a um declive, que pode, por exemplo, ser no local A na figura 3A, isto é, tão antecedentemente quando o veículo ainda está em um aclive, o método prossegue para a etapa 402.

De acordo com a presente invenção, a redução de velocidade antes de um declive é efetuada pelo menos parcialmente por meio de transmissão por roda livre.

Historicamente, a redução de velocidade foi efetuada por redução da demanda por torque de motor positivo (isto é, o motor fornecendo força propulsora na direção do deslocamento através das rodas de tração) ou por arraste. Arraste significa operar o veículo com o grupo motopropulsor fechado, isto é, com o motor conectado às rodas de tração, mas com nenhum suprimento de combustível para o motor. Uma vantagem desse tipo de medida é que, um a vez que o suprimento de combustível é desligado, o consumo de combustível do motor será também nulo. Isso significa, contudo, que o motor será acionado pelas rodas de tração através do grupo motopropulsor, uma situação conhecida como "arraste", em que as perdas internas do motor originam uma força de frenagem, isto é, o veículoé freado por motor.

A presente invenção emprega, entretanto, transmissão por roda livre, o que significa o motor do veículo 101 ser desconectado a partir das rodas de tração 113, 114, isto é, o grupo motopropulsor ser aberto. Essa desconexão por abertura do grupo motopropulsor pode, por exemplo, ser obtida por colocação da caixa de transmissão 103 em neutro ou por —aberturada embreagem 106. A desconexão do motor a partir das rodas de tração quando o veículo está em movimento é referida abaixo como transmissão por roda livre. Transmissão | por roda livre resultará em reduzido consumo de combustível, e a razão para isto é descrita

8/16 ' em detalhe no pedido de patente Sueco paralelo 1150527-8 intitulado "Método e Sistema ' 7 Relacionados a veículos |", com a mesma data de depósito, inventor e depositante que o presente pedido. A etapa 402, por conseguinte, determina se o grupo motopropulsor já deve ser | aberto, eoveículo deve ser feito com que opere em marcha com feito de inércia, no local A, a fim de obter a desejada redução de velocidade antes de o declive começar, ou se o grupo motopropulsor deve permanecer fechado com demanda por torque de acionamento positivo Í para um outro período de tempo.

Essa determinação pode ser feita por meio da função LACC e dados apropriados provenientes do sistema de controle do veículo, por exemplo, dados atuais da carga do motor, a partir da unidade de controle de motor 119. Com base na carga do motor prevalecente e dados de LACC, como acima, o peso do veículo pode ser estimado e é também possível estimar como sua velocidade irá variar quando o grupo motopropulsor é aberto.

Se o grupo motopropulsor não deve ser aberto, o método prossegue para a etapa 403 e fica ali até um temporizador t, atingir um tempo T, que pode, por exemplo, ser um : segundo ou um período de tempo mais breve ou mais longo. O período pode, por exemplo, também ser controlada pela velocidade prevalecente do veículo. Quando o temporizador t, ' atinge o tempo T,, o método retorna para a etapa 402 para outra determinação de se o grupomotopropulsor deve ser aberto.

De acordo com esta modalidade, o veículo percorrerá assim a distância correspondente ao tempo T, entre as determinações na etapa 402, de forma que as determinações sucessivas são para o local A,, A», etc. na figura 3A.

A determinação na etapa 402 pode ser feita em um número de maneiras diferentes e —com base em critérios diferentes. É possível, por exemplo, que a etapa 402 determine a que distância e/ou para que nível a velocidade do veículo irão cair no início do declive se o motor for desconectado a partir das rodas de tração nos locais A (ou qual o local que o veículo atingiu em uma ou mais ocasiões quando o tempo t, atinge o tempo T,, como acima, isto é, As, Az, etc.). Dependendo da distância restante até o início do declive, isto é, até o local B na - = “figura 3A, e dependendo de onde sobre o aclive o veículo está no momento, sua velocidade irá diminuir por uma maior ou menor extensão quando o motor é desconectado e força de acionamento positiva, por conseguinte, não é mais transportada para suas rodas de tração.

A velocidade do veículo é ilustrada na figura 3B. A velocidade v.. pode, por exemplo, seruma velocidade ajustada pelo condutor do veículo, que é também a velocidade que o veículo manteria se ele fosse equipado com um controle de cruzeiro tradicional, que se esforçaria para assegurar que a velocidade ajustada foi mantida tanto na subida quanto na descida. É também a velocidade que o veículo mantém (pelo menos) até o local A. Se o 7 motor for desconectado no local A, a velocidade do veículo irá começar a cair e a redução de velocidade prosseguirá até pelo menos o local B onde o declive começa. A etapa 402 pode, por exemplo, determinar se a velocidade do veículo é estimada para cair até abaixo de uma velocidade vmi, E O grupo motopropulsor não é aberto enquanto o resultado da estimativa é que a velocidade do veículo irá para abaixo de vm.

A velocidade vm, pode, por exemplo, ser uma velocidade mínima considerada apropriada para evitar desconforto demasiado para o condutor do veículo. Se a velocidade Vmin É ajusta em um valor muito baixo, o condutor pode também sofrer estresse a partir de companheiros utilizadores da estrada cujos veículos não têm o benefício de tais sistemas para ajudar a reduzir o consumo de combustível. Se a velocidade do veículo é permitida que seja demasiadamente reduzida, isto pode ser observado negativamente pelo condutor. A velocidade vmin pode também ser ajustada com relação a time. Se a velocidade do veículo é permitida que se desvie demasiadamente de v., seu tempo de viagem total pode ser —adversamente afetado, com consequentemente custos mais altos em termos do pagamento do condutor etc. A velocidade vrmin pode, por conseguinte, ser escolhida de acordo com uma função de custo, por exemplo, estratégias de acordo com o método referido no Pedido de | patente Sueco 1050809-1 podem ser empregadas. A velocidade vrin pode também ser determinada pelo menos parcialmente com base no aumento de velocidade que é esperado queo veículo seja submetido na descida.

Ao invés de determinar se o grupo motopropulsor deve ser aberto com base na velocidade que será atingida, a decisão em cada etapa pode, entretanto, ser baseada em uma função de custo. Também com referência ao SE1000716 acima, é possível usar uma função de custo do tipo est, = combustível 40, tempo, ' combustível, tempo, para determinar os locais de abertura do grupo motopropulsor. esta; denota o custo de abertura do grupo motopropulsor em um local A, custo este que pode ser comparado para diferentes locais Ai, tornando possível que o grupo motopropulsor seja aberto em o - — qualquer local A; que -resulta no- custo mais baixo: fuel; é o consumo de combustível NS — cumulativo se o grupo motopropulsor é aberto no local A, e fuel, o consumo de combustível cumulativo se o veículo continua a operar na velocidade v... Similarmente, “ time.;é o tempo que leva para acionar o veículo se o grupo motopropulsor é aberto no local A; enquanto que timey.. é o tempo que leva para acionar o veículo na velocidade v... C1, C2 são respectivas constantes de ponderação que regulam a significância de menos economia de combustível contra tempo de viagem mais longo. O agregado das constantes c,, c, pode ser, por exemplo, igual a 1, Assim, a determinação do custo de abertura do grupo motopropulsor em diferentes locais*que o*torna possível ser aberto em qualquer local ] resulta no custo total mínimo de acordo com a equação acima. A tomada de decisões de acordo com a função de custo pode também ser sujeita a certas condições secundárias, por exemplo, decisões que resultariam em a velocidade do veículoirpara abaixo de vi podem ser rejeitadas. É também concebível comparar a função de custo para a transmissão por roda livre com uma correspondente função de custo para arraste, pela qual custo mínimo, sujeito a condições secundária aplicáveis, resulta no controle ótimo. No presente exemplo, com base na determinação de velocidade como acima, a velocidade do veículo, se o grupo motopropulsor é aberto no local A, irá cair abaixo de vmin como ilustrado pela linha tracejada V, desde o local A para o local B na figura 3B. Como acima, o método, por conseguinte, depois da determinação no local A, prossegue para a etapa 203 e fica ali pelo tempo T, antes de outra determinação ser feita. Durante esse período, o veículo, como acima, terá se deslocado para local A,. No local A, é ainda verificado que a velocidade do veículo irá cair para um nível demasiadamente baixo, como indicado pela linha tracejada V,,, então o método novamente espera por um período T, na etapa 403 para outra determinação quando o veículo se deslocou um pouco mais longe. Isto i é repetido até ser encontrado na etapa 402 que a velocidade do veículo não irá para abaixo ' de Vmi, O que, no presente exemplo, ocorre no local A,. Nessa situação, a etapa 402 determina então que o grupo motopropulsor deve ser aberto, então o método prossegue para a etapa 404, na qual o grupo motopropulsor é aberto imediatamente, uma vez que já estará no local A,, por exemplo, por abertura da embreagem 103 ou por colocação da caixa de transmissão em neutro.

Quando o grupo motopropulsor foi aberto, a velocidade do veículo irá, como acima, começara diminuir e atingirá, no local B, vn (ou pelo menos uma velocidade perto de vmin, dependendo de quando a abertura do grupo motopropulsor atualmente tem lugar, por exemplo, graças a retardos no sistema etc.) de forma que o início do declive faz com que o veículo seja acelerado novamente por uma contribuição positiva a partir da força de gravidade, como acima.

Assim, a determinação de tempos para a abertura do grupo motopropulsor do veículo é descrita acima de acordo com um método, por meio do qual o veículo se desloca entre determinações. De acordo com uma modalidade alternativa, todavia, determinações de tempo/local para abertura do grupo motopropulsor já são realizadas quando o veículo chega ao local A. este caso envolve o uso de um método similar àquele ilustrado pelas etapas 402-403 na figura 4, exceto que, na etapa 403, um local A, (onde, na primeira determinação A, =A) um temporizador, entretanto, imediatamente incrementado por uma distância S, que pode ser, por exemplo, 1 metro, 5 metros, 10 metros, 20 metros de alguma |

' outra distância apropriada. A distância pode,“por exemplo, também ser determinada por que 7 distância o veículo se desloca na velocidade atual em um certo tempo, por exemplo, um tempo determinado de acordo com o temporizador t, acima. | Isso é seguido, na etapa 402, por determinação da velocidade que o veículo terá no localB,seo grupo motopropulsor for aberto no local A, o que significa nesta modalidade que, na prática, a estimativa já é feita antes do veículo chegar ao local A,. Isto é obtido por uso de dados atuais acerca de, por exemplo, a velocidade de veículo, torque de motor aplicado e dados de LACC para estimar como o veículo se comportará se o grupo motopropulsor for aberto no local A;. Se for determinado que a velocidade do veículo será demasiadamente baixo se o grupo motopropulsor for aberto no local A;,, o método retorna para a etapa 403 para outro incremento de distância (A; = A; +s,), e outra determinação é efetuada na etapa 402. Isto é repetido até um local A, no qual a condição de velocidade é satisfeita foi determinado.

A grande diferença com esta modalidade é então que a velocidade do veículo no local B já é estimada para uma pluralidade de locais A; substancialmente no local A, ao invés de não até um local A; ser atingido (o veículo pode ter, evidentemente, ter deixado o local A antes de a determinação estar concluída, dependendo de quanto tempo leva para ser feita a estimativa) Quando o local para a abertura do grupo motopropulsor foi BR determinado na etapa 402 de acordo com esta modalidade, o veículo é, na prática, esperado que chegue ao local A; determinado e o grupo motopropulsor pode ser aberto na etapa 404.

Quando o motor foi então desconectado a partir das rodas de tração na etapa 404 e o veículo é está operando, por conseguinte, na transmissão por roda livre, o método prossegue para a etapa 405, a qual determina como o veículo deve ser operado quando ele chega ao local B, isto é, quando o declive começa.

Várias medidas podem ser adotadas para reduzir o consumo de combustível na descida. Uma tal medida é a de operar o veículo com arraste. Como acima, todavia, isto resulta numa ação de frenagem, isto é, o veículo é freado por motor.

As perdas internas do motor são usualmente relacionadas à sua própria velocidade, de uma tal maneira que elas aumentam com crescente velocidade do motor, e assim também a força de frenagem de motor, de forma que arraste é usualmente conduzido com uma engrenagem tão alta quanto possível engatada na caixa de transmissão (isto é, em uma relação de transmissão tão baixa quanto possível) para reduzir a velocidade do motor, e, consequentemente, também suas perdas, durante o arraste.

Por esta razão, pode ser vantajoso, entretanto, deixar o veículo operando em macha por efeito de inércia na descida.

' No caso de transmissão por roda livre, todavia, as rodas de tração não são sujeita a ' qualquer efeito de frenagem do motor, o que significa que o veículo irá rodar mais facilmente na descida e assim também atingirá uma velocidade mais alta no final do declive em comparação com arraste (o veículo pode acelerar para uma velocidade mais alta ou ser retardado menos do que quando de arraste). O aumento de velocidade por transmissão por roda livre é, todavia, obtido no custo do consumo de combustível requerido para manter o motor funcionando em velocidade em marcha lenta.

Dependendo da magnitude do ângulo de gradiente a, o veículo se comportará de maneiras diferentes durante, respectivamente, o arraste e a transmissão por roda livre.

À figura2 representa um exemplo de um declive com um ângulo de gradiente a.

Dependendo da magnitude do ângulo a, o veículo será sujeito a uma maior ou menor força positiva na direção de deslocamento, isto é, uma contribuição positiva a partir da força de gravidade ajudará a propulsionar o veículo, assim, a necessidade de força de acionamento do motor diminui ou cessa totalmente.

Se o ângulo a na figura 2 é menor do que um ângulo ar, o veículo irá retardar tanto durante o arraste quanto por ocasião de transmissão por roda livre (embora na transmissão por roda livre, ele não será retardado tanto quanto no arraste). Se : a = ar, O veículo irá ainda ser retardado por ocasião do arraste, mas sua aceleração durante a transmissão por roda livre será zero, isto é, durante a transmissão por roda livre, o ' veículo, dado um gradiente constante com este ângulo (ar), manterá a velocidade que ele tinhano início do declive.

Se o ângulo subsequentemente aumenta para a > ar, o veículo, com o motor desconectado, irá acelerar na descida e, por conseguinte, atingir no final do declive uma velocidade que excede aquela que ele tinha no início do declive.

Um ângulo crescente a resultará em maior aceleração quando o grupo motopropulsor é desconectado, embora o retardo durante o arraste também se torne cada vez menor.

Se o ângulo a chegara ser as, que é um ângulo maior do que ar, a aceleração do veículo durante o arraste será nula, isto é, o veículo manterá sua velocidade até mesmo por ocasião do arraste.

Finalmente, se o ângulo a é maior do que a,., o veículo irá acelerar tanto por ocasião do arraste quanto por ocasião da transmissão por roda livre.

Previamente, as únicas situações em que o motor foi desconectado a partir das rodas de tração e o veículo, por conseguinte, operou em transmissão por roda livre, foram aquelas que satisfazem a condição a < as, isto é, somente em declives onde a aceleração poderia ter sido possível quando de transmissão por roda livre, mas não com o arraste de motor.

O arraste foi empregado se o ângulo a excedeu as. isso pode ser compreendido pelo fato de que arraste também origina aceleração nos ângulos a > as, enquanto ao mesmo tempo o consumo de combustível, diferentemente do caso de transmissão por roda livre, é zero ou nulo.

' Em contraste, o referido pedido de*patente Sueco paralelo 1150527- 8 intitulado ' "Método e sistema relativos a veículos |", com a mesma data de depósito, inventor e depositante que o presente pedido, descreve um método e sistema, por meio dos quais o veículo é permitido que opere em transmissão por roda livre até mesmo em situações nas quaisa> das isto é, onde o veículo teria acelerado por ocasião do arraste. Esse método pode também ser empregado aqui.

A etapa 405 determina se o grupo motopropulsor deve novamente ser fechado quando o veículo chega ao local B. Similarmente ao acima, essa determinação pode ser arranjada para somente ser efetuada quando o veículo chega ao local B, e a etapa 405 pode ser precedida por uma etapa de espera, na qual o método permanece até o veículo chegar à posição B. De acordo com uma modalidade, todavia, a determinação começa já antes do veículo chegar ao local B, como descrito acima em relação à abertura do grupo motopropulsor. A determinação na etapa 405 pode também ser conduzida por meio da função LACC e dados a partir do sistema de controle do veículo, como descrito acima.

Veículos do tipo aqui em questão frequentemente têm um limite de velocidade superior vxrg que é mais alto do que v.. e não deve ser excedido, por exemplo, por causa de regulamentos governamentais ou porque o fabricante do veículo estabelece uma velocidade máxima. A velocidade vxrg pode também ser ajustada pelo condutor do veículo. Se esta . velocidade é atingida, o veículo começará usualmente automaticamente a usar sistemas de freio suplementares para assegurar que esta velocidade não seja excedida.

Por essa razão, a etapa 405, por conseguinte, determina se, depois de o veículo ter atingido o local B, ele corre o risco de ser acelerado pelo declive subsequente para uma velocidade que excede a referida velocidade ajustada vxre.

Se esse não for o caso, isto é, se for determinado que o veículo pode se deslocar —pelodeclivecompleto, isto é, até o local C, sem atingir a velocidade vxre, ele é operado com o motor desconectado do grupo motopropulsor através de todo o declive, permitindo que ele acelere por todo o caminho. A arte anterior não empregou a transmissão por roda livre em declives que são de forma que o veículo teria acelerado até mesmo por ocasião do arraste. i Em contraste, a presente invenção emprega transmissão por roda livre mesmo tem tais situações, pelo menos durante o tempo em que a velocidade vxrs não será atingida. Isso significa que, no local C, o veículo estará se deslocando mais rápido do que a velocidade Vcp, então ele pode continuar a operar em transmissão por roda livre além do local C até sua velocidade cair para v... Isso está representado na figura 4 pela etapa 406, em que o método permanece até a velocidade do veículo cair para v.., depois do que o grupo —motopropulsor é fechado na etapa 407 para a propulsão normal do veículo. O método retorna então para a etapa 401, pendente de outro declive.

' Se, pelo contrário, a etapa 405 determinar que a velocidade vxr6 será atingida sobre ] Oo declive, fazendo com que um ou mais dos sistemas de freio do veículo sejam ativados para impedir o aumento de velocidade além de vxFs, o método prossegue para a etapa 408. | Um cenário em que o veículo é inicialmente acelerado por transmissão por roda livre, | somente, em seguida a ser freado, não é desejável na medida em que a transmissão por | roda livre envolve consumo de combustível para manter o motor funcionando em velocidade | em marcha lenta, o que poderia de outra maneira ser pelo menos parcialmente evitado. a ! etapa 408, por conseguinte, determina se a velocidade vxrs será atingida mesmo quando o veículo opera com o grupo motopropulsor fechado e nenhum suprimento de combustível, isto é, por ocasião do arraste. Se a velocidade vxr6 será atingida mesmo por ocasião do arraste, o método prossegue para a etapa 409, em que o grupo motopropulsor é fechado quando o veículo chega ao local B, uma vez que arraste resulta em menor consumo de combustível do que transmissão por roda livre até o local onde a velocidade vxrg é atingida.

Uma tal situação é representada na figura 3B por uma linha tracejada desde o local B.

O método então prossegue para a etapa 410, a qual determina se o veículo atingiu local C. O método fica na etapa 410 até o veículo chegar ao local C e, por conseguinte, . passou o declive. O método então prossegue para a etapa 411, em que o motor é novamente desconectado a partir das rodas de tração para retomar a transmissão por roda : livre.

Como sua velocidade neste caso é mais alto do que v.., o veículo pode operar em transmissão por roda livre até sua velocidade cair novamente para v... O método, por conseguinte, prossegue da etapa 411 para a etapa 406, como acima.

Se a etapa 408 determinar que a velocidade vxrg não será atingida se o veículo opera com o grupo motopropulsor fechado por todo o declive, mas será atingida quando de transmissão por roda livre como na etapa 405, o método prossegue para a etapa 412, que determina se a velocidade vrxrs Será atingida se arraste começa em um tempo T, (ou uma distância S,) depois de o veículo ter passado o local B. O tempo T, / distância S, pode ser qualquer tempo/distância apropriado, como acima, e pode, por exemplo, ser uma constante ou depender do ângulo de gradiente prevalecente do declive. Isso significa que o veículo é permitido que opere em transmissão por roda livre por um certo tempo ou distância, durante o qual é determinado se ele atingirá a velocidade vxrg se ele mudar para arraste neste momento. Se este não for o caso, um temporizador T, /distância S, é incrementado por um outro intervalo T, / S, na etapa 413, e outra determinação é feita na etapa 412.

Essa determinação pode assim também ser conduzida por qualquer dos métodos — descritos acima em relação às etapas 402-403, isto é, ela pode ser conduzida para o local | onde o veículo está no momento, em cujo caso a iteração continua até ser determinado que a velocidade v«rg será atingida, em cujo caso o grupo motopropulsor é fechado na etapa

, 414 quando for verificado que vkre Será atingida por transmissão por roda livre. ' Alternativamente, a determinação pode já ser realizada antes de o veículo chegar ao local B, com a determinação de um local para fechar o grupo motopropulsor (depois de sua abertura no local B), e quando o veículo atinge este local específico, o grupo motopropulsor pode serfechado na etapa 414. quando o grupo motopropulsor foi fechado na etapa 414, o veículo irá então arrastar a fim de usar frenagem a motor para evitar atingir a velocidade vxre.

O método então prossegue para a etapa 415 para determinar se o grupo motopropulsor deve ser reaberto.

Por exemplo, pode ser verificado , quando o veículo acelerou para uma velocidade perto de Vxre, que sua velocidade começa a diminuir, por exemplo, porque ele atingiu o final do declive ou o ângulo de gradiente diminuiu.

Assim, pode ser que o arraste precise ser efetuado por um período mais curto antes do grupo motopropulsor poder ser reaberto para permitir a aceleração por transmissão por roda livre sem atingir a velocidade vxre.

Como acima, nesta situação, é vantajoso abrir o grupo motopropulsor a fim de operar na transmissão por roda livre até a velocidade do veículo cair para vc... quando é então determinado na etapa 415 que o grupo motopropulsor deve ser aberto, isto é efetuado na : etapa 416 e o método então prossegue para a etapa 406, como acima.

O método também foi descrito acima de forma que o veículo inicialmente opera na - transmissão por roda livre e, em seguida, de arraste se ele atingisse a velocidade vxre quando de transmissão por roda livre, mas não por ocasião do arraste.

O método pode, todavia, também ser o oposto, de forma que o grupo motopropulsor é fechado no local B antes de ser aberto em um local E entre B e C, para o que é determinado que a velocidade Vxrg não será atingida quando o grupo motopropulsor é aberto.

O método pode também envolver o grupo motopropulsor sendo aberto e fechado por —maisdoque uma vez durante um declive, dependendo de seu comprimento e/ou variações em seu ângulo de gradiente.

A descrição acima descreve a transmissão por roda livre de acordo com um método, por meio do qual o motor, durante a transmissão por roda livre, opera em velocidade em marcha lenta, resultando em consumo de combustível.

De acordo com uma modalidade, o motor é desligado quando de transmissão por roda livre, resultando em consumo de combustível ainda mais reduzido em comparação com situações onde o motor é meramente desconectado a partir dos eixos motores e situações onde o veículo opera em arraste.

O motor pode ser desligado por completamente ou por uma ou mais partes do período de tempo em que o veículo está operando em transmissão por roda livre. ' De acordo com uma modalidade, o motor é somente desligado em situações nas quais é determinado que isso é vantajoso.

Por exemplo, é possível determinar se o motor pode ser desligado para um primeiro período de tempo antes de ter que ser recolocado em

' funcionamento. Esta determinação pode, per exemplo, ser feita por meio de uma função de ] olhar à frente, como acima. O período de tempo pode, por exemplo, ser baseado na economia de combustível obtida por desligamento do dito motor, e pode, por exemplo, ser um período que pelo menos resulta em reduzido consumo de combustível, correspondente —àqueleque aparece desde a recolocação em funcionamento do dito motor com um motor de partida. O pedido de patente paralelo Sueco intitulado "Método e sistema relativos a ' veículos III”, com a mesma data de depósito, inventor e depositante que o presente pedido, descreve um método e sistema, por meio dos quais o motor do veículo é desligado durante a transmissão por roda livre, quando o desligamento é possível por pelo menos um primeiro período de tempo. Este método pode também ser aplicado aqui. A presente invenção não é restrita às modalidades da invenção descritas acima, mas se refere a, e compreende, todas as modalidades dentro do escopo de proteção das reivindicações independentes anexas. No exemplo referido acima, transmissão por roda livre é empregada para a redução completa de velocidade até o início do declive. De acordo com uma modalidade, todavia, transmissão por roda livre pode ser empregada até um início, em cujo caso a redução de velocidade pode terminar com arraste. A vantagem disto é . que a redução de velocidade pode ser terminada rapidamente, por exemplo, se for verificado que a redução levará mais do que um certo tempo, em uma situação na qual ' longo período de redução de velocidade poderia causar desconforto para o condutor do veículo

E CÁ

Claims

' REIVINDICAÇÕES ' 1. Método para operar um veículo (100), de modo que o dito veículo (100) compreende um motor (101) que pode ser seletivamente conectado a pelo menos um eixo motor (104, 105) para fornecer força de acionamento para o dito eixo motor (104, 105) para propulsão do dito veículo (100), método este que, durante a operação do dito veículo (100), compreende: - determinar se o veículo (100) está se aproximando a um declive, e - quando o veículo (100) está se aproximando ao dito declive, desconectar o dito motor (101) do dito pelo menos um eixo motor (104, 105) antes do veículo (100) atingir o —ditodeclive, caracterizado pelo fato de que, quando o dito veículo atinge o dito declive, - determinar se a velocidade do veículo atingirá uma velocidade máxima permissível ) ajustada para o mesmo quando se opera com o dito motor (101) desconectado do dito eixo motor (104, 105) e - se o veículo (100) atingirá a dita velocidade máxima permissível ajustada para o mesmo, operá-lo pelo menos parcialmente no dito declive com o dito motor (101) conectado ao dito eixo motor (104, 105), com nenhum suprimento de combustível para o dito motor | (101).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato ' de que compreende: - conduzir a dita determinação por meio de pelo menos uma unidade de controle (130) situada no sistema de controle do veículo.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: - determinar um primeiro local (A;) no qual o dito motor (101) deve ser desconectado —doditopelomenosum eixo motor (104, 105).
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: - determinar o dito primeiro local (A;)) com base na determinação da velocidade que o veículo (100) terá quando ele atinge o dito declive, e/ou determinação da redução de velocidade que o dito veículo (100) sofrerá desde o dito primeiro local (A; até ele atingir o dito declive.
5. Método de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende: - determinar o dito primeiro local (A) com base em uma redução de velocidade máxima permissível para o dito veículo (100) e/ou uma velocidade mínima permissível para Oo dito veículo antes de ele atingir o dito declive.
o 6. Método de acordo com quálquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado " adicionalmente pelo fato de que compreende: - determinar a velocidade esperada do veículo em, e/ou redução de velocidade esperada para, o início do declive para uma pluralidade de locais (A), e - desconectar o dito motor (101) do dito pelo menos um eixo motor (104, 105) em um local (A) para o qual é determinado que o veículo (100) substancialmente sofrerá uma redução de velocidade máxima permissível e/ou substancialmente atingirá uma velocidade mínima permissível antes de ele atingir o dito declive.
7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a dita redução de velocidade máxima permissível e/ou velocidade mínima permissível são determinadas pelo menos parcialmente com base na perda de tempo causada por redução de velocidade mediante desconexão do dito motor (101) do dito pelo menos um eixo motor (104, 105). |
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 5-7, caracterizado pelo | fato de que a dita redução de velocidade máxima permissível e/ou velocidade mínima ' permissível são determinadas pelo menos parcialmente com base no aumento de . velocidade que é esperado que o dito veículo (100) sofra no dito declive.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado - adicionalmente pelo fato de que compreende: - determinar se o veículo (100) irá percorrer um declive e quando o dito motor (101) deve ser desconectado a partir do dito pelo menos um eixo motor (104, 105) com base em dados relacionados ao itinerário à frente do veículo, por exemplo, dados relacionados ao gradiente de seu itinerário, e/ou com base em dados relacionados à topografia do itinerário à frente do veículo (100) e/ou ao local do veículo.
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-9, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende, quando o dito veículo (100) atinge o dito declive, - operar o dito veículo (100) no dito declive com o dito motor (101) desconectado do dito pelo menos um eixo motor (104, 105).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-10, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende, quando o dito veículo (100) atinge o final do dito declive, operar o mesmo com o motor (101) desconectado do dito pelo menos um eixo motor (104, 105) por pelo menos durante o tempo em que o veículo está se deslocando acima da velocidade ajustada (v..).
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-11, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende determinar um primeiro local (A) em que o dito motor (101) deve ser desconectado a partir do dito pelo menos um eixo motor (104,

| 3/3 ' 105), o dito primeiro local (A) sendo déferminado pelo menos parcialmente com base em uma função de custo com ponderação de economia de combustível durante a transmissão por roda livre e perda de tempo durante a transmissão por roda livre.
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-12, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende desligar o dito motor (101) por pelo menos parte do tempo quando ele é desconectado a partir do dito pelo menos um eixo motor (104, 105). |
14. Produto de programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende código de programa e que, quando o dito código de programa é executado em um computador, faz com que o dito computador aplique o método do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 1-13.
15. Produto de programa de computador, caracterizado pelo fato de que compreende um meio legível por computador e um programa de computador do tipo definido na reivindicação 14, programa este que está contido no dito meio legível por computador. 1 ! 1 1 1 | 1! | 1 | | SS O A a

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