BR112014015918B1

BR112014015918B1 - Método para controlar uma embreagem de veículo, meio legível por computador, sistema para controlar uma embreagem de veículo e veículo

Info

Publication number: BR112014015918B1
Application number: BR112014015918-1A
Authority: BR
Inventors: Mikael Wâgberg; Mats Liwell
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2021-07-20
Also published as: US9108617B2; CN104024676A; US20140378276A1; KR101638533B1; KR20140105863A; WO2013100843A1; RU2014130774A; SE1251463A1; BR112014015918A8; BR112014015918A2; SE536272C2

Abstract

método e sistema para controlar uma embreagem de veículo. a presente invenção refere-se a um método para controlar uma embreagem que pertence a um veículo e que é operada por meio de um sistema de controle do veículo, onde o dito veículo é provido de um motor e um motorista do dito veículo solicita força propulsiva do dito motor. uma primeira força propulsiva solicitada pelo dito motorista sendo transmitida via a dita embreagem envolve determinar se a dita embreagem desliza ao transmitir a dita primeira força propulsiva. quando a dita desliza durante a dita transmissão da dita primeira força propulsiva, a força propulsiva transmitida pela dita embreagem aumenta. a invenção refere-se também a um sistema e a um veículo.

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção refere-se a um método para uso com embreagens de veículos operadas automaticamente. A invenção refere-se, em particular, a um método para controlar uma embreagem de veículo operada por um sistema de controle de veículo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Refere-se também a um sistema e a um veículo, e a um programa de computador e um produto de programa de computador que implementam o método de acordo com a invenção. Fundamentos da invenção

[0002] Em veículos em geral, existem várias configurações diferentes de trem de força, por exemplo, a caixa de marcha pode ter a forma de uma caixa de marcha operada manualmente ou uma caixa de marcha automática. Frequentemente, é desejável que veículos pesados possam ser dirigidos de modo o mais confortável possível para o motorista, o que importa em que as mudanças de marcha na caixa de marcha sejam efetuadas automaticamente por meio do sistema de controle do veículo. Caixas de marcha que mudam a marcha automaticamente têm se tornado, portanto, crescentemente usadas em veículos pesados.

[0003] Esta mudança automática de marcha é, frequentemente, efetuada em veículos pesados pelo uso de sistemas de controle para executar as mudanças de marcha em caixas de marcha “manuais” (também chamadas AMT (Automated Manual Transmission)), em parte por serem substancialmente menos dispendiosas para fabricação, como também devido a sua maior eficiência.

[0004] Caixas de marcha “manuais” que mudam de marcha automaticamente são, portanto, normais em veículos pesados amplamente utilizados em vias e autoestradas. Esta mudança de marcha pode ser efetuada de vários modos diferentes, um dos quais envolve o uso de uma embreagem operada automaticamente pelo sistema de controle do veículo para ampliação/redução de marcha, em cujo caso o motorista só precisa acessar um pedal de acelerador e um pedal de freio.

[0005] Em princípio, a embreagem só precisa ser usada para colocar o veículo em movimento a partir de estacionário, uma vez que as outras mudanças de marcha podem ser efetuadas pelo sistema de controle do veículo sem nenhum uso da embreagem, uma vez que elas são efetuadas “livres de torque”. É possível ainda que a embreagem operada automaticamente seja usada apenas em determinadas etapas de mudança de marcha ou apenas em certas ampliações ou reduções de marcha.

[0006] Por razões de conforto, entretanto, a embreagem operada automaticamente é, em muitos casos, utilizada em todas ou substancialmente em todas as ampliações ou reduções.

[0007] A eficiência de caixas de marcha automáticas do tipo frequentemente instalado em automóveis é, de longe, muito baixa para ser usada em outros veículos, como ônibus e veículos de distribuição urbanos em cidades, os quais têm que parar e se mover novamente com frequência.

[0008] Por conseguinte, é cada vez mais frequente que estes tipos de veículos sejam providos com caixas de marcha manuais operadas por sistemas de controle, em vez de uma caixa de marcha automática convencional.

[0009] Controle da embreagem operada automaticamente é feito pelo uso do sistema de controle do veículo para operar um dispositivo de comando de embreagem que pode, por exemplo, consistir de um ou mais pistões pneumaticamente operados que atuam sobre um braço de alavanca pelo qual a embreagem é aberta/fechada pelo uso dos ditos pistões que efetuam uma movimentação do braço de alavanca. O dispositivo de comando de embreagem pode também ser de um tipo elétrico.

[0010] Uma embreagem manual é normalmente menos ativada do que a quantidade de uso à qual dispositivos de comando de embreagem/embreagens estão sujeitos durante operação automática por meio do sistema de controle do veículo.

[0011] O sistema de controle do veículo pode, por exemplo, permitir o deslizamento da embreagem por períodos relativamente longos de tempo, por exemplo, para obter uma mudança de marcha tão confortável quanto possível, ou ao se mover a partir de um estado estacionário em uma marcha inicial relativamente alta. Sumário da invenção

[0012] Um objetivo da presente invenção é propor um método para controlar uma embreagem de veículo operada por um sistema de controle do veículo. Este objetivo é atingido com um método de acordo com a reivindicação 1.

[0013] A presente invenção refere-se a um método para controlar a embreagem de veículo operada pelo sistema de controle do veículo, onde o dito veículo é provido de um motor e um motorista do dito veículo que solicita força propulsiva do dito motor. Quando um motorista do dito veículo transmite uma primeira força propulsiva através da dita embreagem, o método envolve determinar se a dita embreagem desliza ou não ao transferir a dita força propulsiva. Quando a dita embreagem desliza durante a dita transferência, a força propulsiva transmitida por ela é aumentada.

[0014] Em termos de propulsão, um veículo com uma embreagem operada automaticamente se comporta muito de modo similar a um veículo equipado com uma caixa de marcha automática convencional. Isto significa que um motorista de um veículo equipado com uma embreagem operada automaticamente não percebe o tipo de veículo que está dirigindo e, acima de tudo, o veículo talvez seja dirigido de um modo que, total ou em grande parte, corresponde a como seria dirigido se estivesse realmente equipado com uma caixa de marcha automática convencional.

[0015] Há situações nas quais em que dirigir com uma caixa de marcha automática convencional é totalmente inofensivo, de um ponto de vista de desgaste, mas dirigir em situações similares um veículo cujo trem de força compreende uma embreagem operada automaticamente pode ser bem danosa de uma perspectiva de desgaste. Um exemplo de quando tais situações podem surgir é quando o veículo é dirigido de modo que a embreagem seja parcialmente, mas não completamente, fechada enquanto uma transferência de torque esteja ocorrendo.

[0016] A dita força propulsiva pode, por exemplo, ser exigida pelo motorista do veículo usando um meio de aceleração que ele pode operar, em cujo caso a magnitude da solicitação pela dita força propulsiva é controlada pelo dito motorista usando o dito meio de aceleração.

[0017] Nessas situações, a maior parte da força gerada pelo motor do veículo pode se converter em calor de atrito, resultando em desgaste inaceitável. A presente invenção resolve este problema pelo uso do sistema de controle do veículo nessas situações para aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem, o que pode ser obtido pelo uso do dito sistema de controle do veículo para operar a dita embreagem de modo que uma proporção progressivamente crescente da força propulsiva fornecida pelo motor seja transmitida pela embreagem. Este procedimento fará com que o motorista do veículo fique avisado de se o veículo está começando a se mover mais rapidamente do que o esperado, ou começando a se mover a partir de um estado estacionário, por exemplo, em situações nas quais o motorista solicita força propulsiva apenas suficiente para manter o veículo apenas parado, por exemplo, em um sinal de trânsito em uma situação de subida de rampa.

[0018] O veículo ao começar a se mover de modo inesperado para o motorista será permitido por ele, em cujo caso a embreagem pode se fechar completamente, ou ser impedido por ele, por exemplo, pela ativação de um sistema de freio ou descontinuação da solicitação de força propulsiva, em cujo caso a embreagem se abrirá. Em qualquer caso, desgaste adicional devido à embreagem ser parcialmente aberta (deslizar) é, assim, impedido.

[0019] Outras características da presente invenção e suas vantagens estão indicadas pela descrição detalhada de modos de realização exemplificativos apresentados abaixo e desenhos anexos.

Descrição resumida dos desenhos

[0020] A figura 1A ilustra um trem de força de um veículo com o qual a presente invenção pode ser empregada com vantagem.

[0021] A figura 1B ilustra uma unidade de controle em um sistema de controle do veículo.

[0022] A figura 2 ilustra esquematicamente um método de acordo com um modo de realização exemplificativo da presente invenção.

[0023] A figura 3 lustra um exemplo de um aumento na força propulsiva transmitida pela embreagem ao longo do tempo.

[0024] Descrição detalhada dos modos de realização preferidos

[0025] A figura 1A ilustra esquematicamente um trem de força de um veículo 100 de acordo com um modo de realização da presente invenção. O veículo ilustrado tem apenas um eixo com rodas tracionadoras 113, 114, mas a invenção também se aplica a veículos nos quais mais de um eixo é provido de rodas tracionadoras, e em veículos com um ou mais eixos adicionais, por exemplo, um ou mais eixos sem tração. O trem de força compreende um motor de combustão 101 que, de modo convencional, via um eixo de transmissão do motor, normalmente via um volante 102, é conectado a uma caixa de marcha 103 via uma embreagem 106.

[0026] A embreagem 106 tem a forma de uma embreagem operada automaticamente e, nesse modo de realização, é do tipo no qual um elemento de atrito (por exemplo, um disco) 110 conectado a um primeiro elemento de caixa de marcha, por exemplo, o eixo de entrada da caixa de marcha 109, se encaixa seletivamente com o volante do motor 102 para transmitir força propulsiva do motor para as rodas tracionadoras 113, 114 via a caixa de marcha. A embreagem pode, por exemplo, ser do tipo de disco seco. O encaixe do elemento de atrito 110 como eixo de transmissão do motor 102 é controlado por meio de um disco de pressão 111 móvel no sentido lateral, por exemplo, por meio de um braço de alavanca 112, cujo funcionamento é controlado por um dispositivo de comando de embreagem 115. A ação do dispositivo de comando de embreagem sobre o braço de alavanca 112 é controlada pelo sistema de controle do veículo via uma unidade de controle 116.

[0027] Um eixo de transmissão da caixa de marcha 107 aciona, então as rodas tracionadoras 113, 114 via uma engrenagem final 108, por exemplo, um diferencial convencional, e eixos de transmissão 104, 105 conectados à dita engrenagem final.

[0028] De uma perspectiva de motorista, como dito acima, um veículo com uma embreagem operada automaticamente se comporta de modo muito semelhante a um veículo equipado com uma caixa de marcha automática convencional. Como também dito, há situações nas quais dirigir um veículo com uma embreagem operada automaticamente pode causar uma grande quantidade e desgaste na embreagem, caso ele seja dirigido do mesmo modo que um veículo com uma caixa de marcha automática convencional. Estas situações ocorrem, em particular, quando o veículo está estacionário ou quase estacionário e é, então, acionado de modo que a embreagem seja parcialmente fechada enquanto uma transferência de torque ocorre, com o resultado do eixo de transmissão do motor estará girando a uma velocidade diferente (geralmente maior) do que o elemento de atrito 110 e, assim, o eixo de entrada da caixa de marcha 109. Nesta situação, a proporção da potência desenvolvida pelo motor que não é transmitida para as rodas tracionadoras do veículo via a embreagem será, inversamente, convertida em calor liberado via o elemento de atrito 110. Quanto mais potência for convertida em calor através da embreagem, maior será o desgaste da embreagem e, em situações adversas, o desgaste da embreagem pode se muito grande, com desgaste total prematuro do elemento de atrito e ainda, no pior caso, de outros componentes. A presente invenção propõe um método para reduzir estes problemas.

[0029] UM método exemplificativo 300 de acordo com presente invenção está ilustrado na figura 2. A invenção pode ser implementada em qualquer unidade de controle adequada, por exemplo, a unidade de controle 117 ilustrada na figura 1A.

[0030] Sistemas de controle em veículos modernos normalmente compreendem um sistema de bus de comunicação consistindo de um ou mais buses de comunicação para conectar várias unidades de controle eletrônicas (ECUs), ou controladoras, a vários componentes a bordo do veículo. Tal sistema de controle pode compreender uma grande quantidade de unidades de controle e o controle de uma função específica pode ser compartilhado entre duas ou mais das mesmas.

[0031] Por questão de simplicidade, a figura 1A mostra apenas unidades de controle 116, 117, 118, mas alguém experiente na técnica apreciará que veículos do tipo aqui referido podem ter, frequentemente, quantidade significativamente maior de unidades de controle.

[0032] A unidade de controle 116 controla a embreagem 106 (o dispositivo de comando da embreagem 105) e também a caixa de marcha 103. No modo de realização ilustrado, a presente invenção é implementada na unidade de controle 117, que pode ser uma unidade de controle dedicada à presente invenção, mas a presente invenção poderia ser implementada também total ou parcialmente em uma ou mais unidades de controle com as quais o veículo já estiver provido, por exemplo, unidade de controle 116 e/ou unidade de controle 118 que, aqui, controla o motor do veículo 101.

[0033] O controle exercido pela unidade de controle 117 (ou a unidade de controle ou unidades de controle com a presente invenção implementada) sobre a embreagem 106 (via a unidade de controle 116) de acordo com a presente invenção dependerá também provavelmente de sinais recebidos da unidade de controle 116 e da unidade ou unidades de controle que controlam funções do motor, ou seja, no presente caso, a unidade de controle 118. A unidade de controle 117 receberá também, provavelmente, sinais de outras unidades de controle não ilustradas com as quais o veículo seja provido, e/ou informação proveniente, por exemplo, de vários sensores e similares com os quais o veículo seja provido. Unidades de controle do tipo aqui dito são, normalmente, arranjadas para receber sinais de sensor de diferentes partes do veículo. A unidade de controle 116 pode, por exemplo, receber sinais de sensor representando a posição do elemento de atrito e/ou do braço de alavanca. A unidade de controle 116 pode ainda receber sinais representando respectivas velocidades de rotação do eixo de transmissão do motor e do eixo de entrada da caixa de marcha, tornando possível determinar uma diferença de rotação através da embreagem, chamada de deslizamento de embreagem.

[0034] Unidades de controle do tipo aqui dito são, também, normalmente arranjadas para despachar sinais de controle para várias partes e componentes do veículo. No presente exemplo, a unidade de controle 117, por exemplo, despacha sinas pata a unidade de controle 116 para solicitar/ordenar operação da embreagem de acordo com a invenção, como abaixo.

[0035] O controle é, frequentemente, governado por instruções programadas, tipicamente, em forma de um programa de computador que, quando executado em um computador ou unidade de controle, faz com que o computador/unidade de controle efetue desejadas formas de ação e controle, por exemplo, etapas de método de acordo com a presente invenção. O programa de computador é, normalmente, parte de um produto de programa de computador armazenado em meio de armazenamento adequado 121 (ver figura 1B), que pode ter qualquer forma dentre ROM (memória só de leitura), PROM (memória só de leitura programável), memória flash, EEPROM (PROM apagável eletronicamente), uma unidade de disco rígido etc., e ser situado na, ou, em comunicação com a unidade de controle , em cujo caso o programa de computador será executado pela unidade de controle. O comportamento do veículo em uma situação específica é, portanto, modificável pela alteração de instruções de programa de computador.

[0036] UM exemplo de unidade de controle (unidade de controle 117) ilustrado esquematicamente na figura 1B pode compreender uma unidade e cálculo 120 que pode, por exemplo, ter a forma de qualquer tipo adequado de processador ou microprocessador, 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 é conectada a uma unidade de memória 121 que a provê, por exemplo, co o código de programa armazenado e/ou os dados armazenados que a unidade de cálculo precisa para poder efetuar os cálculos. A unidade de cálculo é ainda arranjada para armazenar resultados parciais ou finais de cálculos na unidade de memória 121.

[0037] A unidade de controle 117 é ainda provida de respectivos dispositivos 122, 123, 124, 125 para receber e enviar sinais de entrada e saída. Estes sinais podem compreender formas de ondas, pulsos, ou outros atributos que dispositivos receptores de sinal de entrada 122, 123 podem detectar como informação para processamento pela unidade de cálculo 120. Os dispositivos transmissores de sinal de saída 123, 124 são arranjados para converter resultados de cálculos da unidade de cálculo em sinais de saída para condução a outras partes do sistema de controle do veículo e/ou componente ou componentes aos quais se destinam. Cada uma das conexões para os respectivos dispositivos para receber e enviar sinais de entrada e saída podem ter a forma de um ou mais dentre cabo, bus de dados, por exemplo, um bus de CAN (Controller Area Network), um bus de MOST (Media Oriented Systems Transport) ou ura configuração de bus, ou uma conexão sem fio.

[0038] Voltando à figura 2, a etapa 210 determina se a embreagem está fechada. Enquanto a embreagem estiver fechada, o método permanece na etapa 201, mas, se ela não estiver fechada, o método se move para a etapa 202. Esta determinação pode, por exemplo, ser feita pela unidade de controle 116 comparando as velocidades de rotação sobre os respectivos lados da embreagem, como abaixo.

[0039] A etapa 201 determina se a embreagem está totalmente aberta, em cujo caso o elemento de atrito estará completamente livre do volante do motor 102. Isto pode, por exemplo, se feito pela determinação de uma posição do elemento de atrito (o braço de alavanca). Se este for o caso, nenhuma transferência de torque acontece através da embreagem e, assim, nenhuma perda de atrito ocorre. De acordo com a presente invenção, o método, por conseguinte, termina por mover-se para a etapa 203 quando a embreagem é aberta. Ele pode, alternativamente, retornar à etapa 201 para outra determinação de se a embreagem está fechada ou não (indicado pela linha tracejada).

[0040] Se a etapa 2092 determinar que a embreagem está apenas parcialmente aberta, o método se move para a etapa 204. Se a embreagem estiver parcialmente aberta, pode ser determinado, por exemplo, pela determinação de uma velocidade de rotação nv1 do eixo de entrada de caixa de marcha, que é então comparada com a velocidade de rotação do motor nm. se houver diferença entre elas, a embreagem estará, pelo menos parcialmente aberta.

[0041] Se a embreagem está aberta parcialmente aberta pode ser determinado também, por exemplo, com base na posição do braço de alavanca. A posição física na qual o elemento de atrito apenas contata o volante e pode, por conseguinte começar a transmitir torque entre o motor e o resto do trem de força é chamada de ponto de contato.

[0042] Nos veículos do tipo aqui dito, o sistema de controle normalmente faz com que uma estimativa deste ponto de contato seja feita a intervalos regulares (há vários exemplos da técnica anterior de como esta determinação de ponto de contato pode ser feita), tornando possível que o sistema de controle tenha uma boa ideia da posição do ponto de contato. Pela comparação da posição corrente do braço de alavanca em relação ao ponto de contato é, portanto, possível também determinar se o braço de alavanca está em uma posição entre o ponto de contato e embreagem fechada, em cujo caso a embreagem estará parcialmente aberta. O ponto de contato pode ter a forma de qualquer representação adequada da posição física do elemento de atrito quando ele apenas contata o volante, por exemplo, a posição do braço de alavanca e/ou do dispositivo de comando de embreagem quando o elemento de atrito apenas contata o volante. Se a embreagem está parcialmente aberta também pode ser determinado de outro modo adequado.

[0043] A embreagem estar parcialmente aberta pode ser devido a várias causas diferentes, por exemplo, o veículo pode star no meio de uma mudança de uma engrenagem para outra. Nessas situações, abertura/fechamento da embreagem normalmente ocorre de modo totalmente controlado, não causando mais desgaste o que normalmente acontece ao se mudar de engrenagem. A etapa 204, por conseguinte, determina se a embreagem está parcialmente aberta devido ao veículo estar se movendo.

[0044] Isto pode ser feito, por exemplo, pela determinação de se a velocidade de rotação do motor nm é maior do que a velocidade de rotação nv1 do eixo de entrada da caixa de marcha. Se for este o caso, a velocidade de funcionamento do veículo VF será, assim, menor do que seria com a embreagem fechada à velocidade do motor prevalecente, o que indica que a velocidade de funcionamento do veículo está destinada a aumentar, por exemplo, de estacionário, em cujo caso o veículo é considerado como dando partida (desse modo, o veículo não precisa necessariamente estar completamente estacionário para ser considerado como dando a partida, embora em um modo de realização isto possa ser um requisito). Em um modo de realização, esta determinação serve apenas como uma indicação de que o veículo está partindo. Em outro modo, as ditas velocidades de rotação são usadas em conjunto com outros dados do sistema de controle para determinar se o veículo é considerado como dando a partida. Em um modo de realização, dados referentes à velocidade de funcionamento do veículo VF podem ser combinados com as ditas velocidades de rotação, em cujo caso a partida pode ser considerada, por exemplo, como provável caso nv1 seja menor do que nm, enquanto, ao mesmo tempo, VF está abaixo de algum nível apropriado. Um modo de realização usa apenas a determinação de se nm é maior do que nv1 para dar partida ser considerado como ocorrendo de acordo com a presente invenção, e um modo de realização também determina se nv1 está abaixo de algum nível apropriado ou se o eixo de entrada de caixa de marcha não está, alternativamente, girando de modo algum na direção de rotação do motor. Enquanto o critério na etapa 204 não for satisfeito, o método retorna para a etapa 201.

[0045] Um modo de realização determina, na etapa 204, se a velocidade de funcionamento do veículo VF está abaixo de um primeiro nível V1 que pode, por exemplo, ser estabelecido a, ou, acima da menor velocidade que o veículo pode se mover quando a marcha mais baixa estiver engrenada e a embreagem estiver fechada. Uma vez que a velocidade de funcionamento do veículo VF esteja acima deste primeiro nível V1, a razão para a embreagem estar aberta é considerada como sendo pelo fato de uma mudança de marcha estar ocorrendo. Aqui, novamente, o método retorna, portanto, em um modo de realização, para a etapa 201, para outra determinação.

[0046] Um modo de realização determina não apenas se a velocidade de funcionando prevalecente do veículo VF está acima do nível que implica na marcha mais baixa quando a embreagem está fechada. Ele determina, em vez disso, se VF está acima da menor velocidade da marcha corrente ou, pelo menos da marcha mais próxima abaixo da marcha corrente, de modo que V1 possa, em vez disso, ser ajustada para tal valor. Uma razão para isto é o fato de uma marcha inicial escolhida pelo motorista do veículo poderia não ser a mais baixa marcha, mas uma marcha que é uma ou mais escalas de marcha maior para evitar mudanças de marcha frequentes quando o veículo está partindo. Nesses casos, não é suficiente, portanto, que VF seja maior do que a velocidade da mais baixa marcha quando a embreagem estiver fechada, uma vez que ela não precisa ser maior do que a maior velocidade para possibilitar que a embreagem seja aberta, devido à mudança de marcha e não por alguma outra razão.

[0047] Se a etapa 204 determinar que o veículo está considerado como dando partida, o método se move, por conseguinte, para a etapa 205, na qual, neste modo de realização, ele aguarda por uma primeira quantidade de tempo t1 antes de se mover para a etapa 206 para verificar se a embreagem está fechada. O tempo t1 pode, por exemplo, ser estabelecido a uma quantidade dentro da qual seja normalmente possível que a mudança de marcha seja completada, e que também possa, por exemplo, ser diferente para diferentes etapas de mudança de marcha pode também ser qualquer quantidade de tempo adequada para a qual o motorista permite deslizamento da embreagem, por exemplo, 1 segundo, 2 segundos, 3 segundos ou outro período adequado. Se a embreagem estiver fechada quando o método atinge a etapa 206, ou seja, após o tempo t1, o método termina na etapa 203. Alternativamente, ele retorna para a etapa 201. Se, inversamente, a embreagem ainda não estiver fechada após o tempo t1, pode ser suposto que a embreagem está parcialmente aberta por alguma outra razão, em cujo caso o método se move à frente, em vez de para a etapa 207. Ao atingir a etapa 201, pode ser suposto que a embreagem esteja parcialmente aberta quando uma transferência de força propulsiva ocorrer, resultando em perda indesejável de energia em forma de calor, o que pode causar desgaste indesejável.

[0048] Como dito acima, este deslizamento de embreagem pode ser devido ao veículo estar estacionário em um aclive quando, em vez de mantê-lo estacionário pela ativação do sistema de freio de serviço, por exemplo, apertando um pedal de freio, o motorista o mantém estacionário pelo uso de um meio de aceleração, como um controle de aceleração, por exemplo, um pedal de aceleração, para solicitar força propulsiva apenas suficiente sobre as rodas tracionadoras que apenas case com a resistência ao funcionamento prevalecente. Nesta situação, o eixo de transmissão do motor girará, portanto, à velocidade de rotação prevalecente, enquanto o eixo de entrada da caixa de marcha 109, e assim o elemento de atrito 110, estará imóvel. Nesta situação, uma diferença de velocidade grande ou muito grande prevalecerá assim entre o elemento de atrito 110 e o volante 102, o que também significa que uma grande ou muito grande proporção da força propulsiva gerada pelo motor (o torque gerado) será convertida em calor de atrito em vez de contribuir para a propulsão do veículo. Quanto maior a quantidade de energia consumida pelo atrito, maior o desgaste ao qual a embreagem (o elemento de atrito) estará sujeita. A embreagem poderia estar inda parcialmente aberta, devido ao motorista estar avançando vagarosamente em uma fila abaixo da menor velocidade do veículo em uma mais baixa ou escolhida marcha.

[0049] Em uma situação similar com uma caixa de marcha automática convencional, o conversor de torque cuida da energia excessiva, por exemplo, bombeando óleo ao redor, sem causar desgaste prejudicial.

[0050] Com o objetivo de interromper conversão de energia indesejável via atrito, a etapa 207 inicia, por conseguinte, um aumento na potência transmitida pela embreagem, o que é obtido pela força propulsiva transmitida por ela ser aumentada pelo uso do sistema de controle para operar a embreagem de modo que uma força propulsiva maior seja transmitida, ou seja, o atrito entre o elemento de atrito e, por exemplo, o volante é aumentado, por exemplo, pelo elemento de atrito ser movido em direção ao volante, aumentando, desse modo, a potencia transmissível e, assim, fazer com que uma maior proporção da potência despachada pelo motor seja transmitida via a embreagem para o trem de força a jusante em vez de ser consumida como energia de atrito.

[0051] O aumento na transferência de potência através da embreagem pode ser conduzido de qualquer modo adequado, por exemplo, poderia ser linear, em cujo caso o aumento na potência transmitida por unidade de tempo poderia ser constante. A presente invenção realiza, no entanto, o aumento na potência transmitida por unidade de tempo não linear, de modo que o aumento mude progressivamente à medida que a força propulsiva transmitida pela embreagem muda.

[0052] O aumento na transferência de potência pode, por exemplo, ter a forma de uma função que aumenta continuamente ou passo a passo, por exemplo, uma função exponencial ou oura função não linear adequada por meio do que a força propulsiva transmitida pela embreagem aumenta a uma taxa ainda maior por unidade de tempo, progressivamente, à medida que a embreagem se fecha. Em um modo de realização, a transferência de potência aumenta, assim, lentamente a princípio, aumentando subsequentemente sempre mais rapidamente, por exemplo, até que determinado aumento máximo por unidade de tempo seja atingido. O aumento na força propulsiva transmissível pela embreagem pode, por exemplo, ser controlado, de modo que o dito aumento máximo por unidade de tempo fique abaixo de um valor predeterminado para assegurar que a mudança na velocidade do veículo não se torne muito grande e cause surpresa desnecessária ao motorista. O aumento pode, por exemplo, ser controlado por algum modelo de cálculo adequado.

[0053] O aumento inicialmente lento permite a vantagem de dar ao motorista tempo, por exemplo, para reagir quando a transferência de maior força propulsiva fizer com que o veículo comece a se mover em uma situação na qual ele espera que o veículo fique estacionário. O aumento ativado na etapa 207, ou seja, a taxa à qual a embreagem se fecha, precisa ser tal que o motorista tenha tempo para reagir quando a velocidade do veículo mudar, com o objetivo de impedir risco de surgimento de situações perigosas devido à embreagem se fechar muito rapidamente.

[0054] Em vez do aumento na força propulsiva transmitida pela embreagem ocorrer progressivamente a uma taxa sempre crescente à medida que a embreagem se fecha, o aumento por unidade de tempo poderia, inversamente, ser o maior inicialmente, antes de diminuir subsequentemente. Esta solução permite a vantagem do motorista rapidamente perceber o que está por acontecer, e o aumento na força propulsiva por unidade de tempo pode, então, diminuir para evitar risco de movimentação muito forte do veículo entes de ser possível a reação do motorista. Neste caso, o aumento na força propulsiva por unidade de tempo pode ser reduzido a um nível apropriado que pode, por exemplo, ser menor do que o maior aumento por unidade de tempo que é aplicado quando a força propulsiva transmitida pela embreagem aumenta e uma taxa sempre mais rápida por unidade de tempo quando a embreagem estiver fechando. O aumento por unidade de tempo que, neste modo de realização, é aplicado no início do aumento na força propulsiva transmitida pela embreagem poderia também ser igual, maior ou menor do que o maior aumento por unidade de tempo aplicado quando a força propulsiva transmitida pela embreagem aumenta a uma taxa sempre mais rápida por unidade de tempo quando a embreagem estiver fechando.

[0055] Um exemplo do aumento de acordo com a invenção na transferência de potência está ilustrado na figura 3, na qual a potência transmitida pela embreagem está plotada em relação ao tempo. Ela mostra também a resistência ao deslocamento prevalecente e a velocidade de deslocamento do veículo. O método começa no tempo t=0, e o aumento na potência transmitida pela embreagem começa em t=t1. Como pode ser visto, a potência transmitida aumenta lentamente inicialmente, antes de, subsequentemente aumentar exponencialmente. Em t=t2, a potência transmitida atinge a resistência ao deslocamento do veículo, como abaixo, quando o veículo começa a se mover, indicado por sua velocidade de deslocamento crescente VF.

[0056] Como pode ser visto no diagrama, a força propulsiva transmitida pela embreagem é igual à resistência ao deslocamento do veículo no tempo t=2. Até este momento, o veículo não terá, portanto, se movido. Em um modo de realização, um primeiro aumento linear ou outro aumento adequado é aplicado, portanto, até que a potência transmitida atinja a resistência ao deslocamento do veículo, ou seja, a situação em t=t2. Deste momento em diante, a força propulsiva pode, então, ser arranjada para mudar de modo não linear, como acima, por exemplo, a uma taxa mais rápida por unidade de tempo, progressivamente, à medida que a embreagem se fecha.

[0057] O aumento por unidade de tempo pode também ser arranjado para ocorrer até atingir algum valor máximo apropriado, novamente com o objetivo de impedir movimentações muito rápidas do veículo. Ele pode ser arranjado também para, primeiro, aumentar até algum valor apropriado e, então, começar a declinar.

[0058] Além do conhecimento do dito ponto de contato, o sistema de controle tem também, normalmente, conhecimento da característica da embreagem, ou seja, de quanta potência pode ser transmitida em relação à posição do elemento de atrito, tornando possível que um aumento na potência transmitida no exemplo ilustrado na figura 3 ocorra também, na prática, com um bom casamento com o aumento esperado.

[0059] No controle de acordo com a invenção, qualquer representação adequada da força propulsiva transmitida pela embreagem pode ser geralmente empregada, por exemplo, uma representação da posição da embreagem (posição do braço de alavanca) que, com base na característica da embreagem também pode ser usada para determinar uma representação da força propulsiva transmitida.

[0060] Quando um aumento na potência transmitida pela embreagem tiver sido iniciado na etapa 207, o método se move para a etapa 208, para determinar se a embreagem está fechada, por exemplo, pela comparação de velocidades de rotação sobre os respectivos lados da embreagem ou pela determinação de se a velocidade de deslocamento do veículo é maior do que a menor velocidade possível na marcha corrente quando a embreagem estiver fechada. UM modo de realização determina se a velocidade do veículo é maior do que a menor velocidade possível na marcha corrente na velocidade corrente do motor quando a embreagem está fechada. SE a velocidade de deslocamento do veículo for igual ou maior do que esta velocidade, ou se “embreagem fechada” estiver indicada de outro modo, t=t3 na figura 3, o método é interrompido e termina na etapa 203, ou retorna à etapa 201, uma vez que a embreagem foi fechada e o risco de desgaste inaceitável foi assim impedido. Se a embreagem está ou não fechada, pode também ser determinado, por exemplo, com base na posição da embreagem (posição do braço de alavanca).

[0061] Uma vez que a embreagem não esteja fechada, o método retorna para a etapa 207 para aumento adicional, pelo fechamento da embreagem, da potência transmitida pela mesma.

[0062] A determinação de um aumento na força propulsiva na etapa 207 pode envolver ainda o uso da resistência ao deslocamento do veículo. A estimativa da resistência ao deslocamento do veículo, ou seja, a força sobre suas rodas tracionadoras que tem que ser superada para possibilitar uma mudança em sua velocidade de deslocamento (indicada na figura 3), que pode ser conduzida em qualquer dos modos adequados descritos na técnica anterior, e a comparação da resistência ao deslocamento estimada com a força propulsiva sobre as rodas tracionadoras do veículo que corresponde à potência transmitida pela embreagem, torna possível determinar que potência precisa ser transmitida pela embreagem pra possibilitar que o veículo comece a se mover na direção de deslocamento. Uma vez que a potência transmitida pela embreagem seja menor do que a necessária sobre as rodas tracionadoras, a força propulsiva transmitida por ele pode ser aumentada para que a força propulsiva atuando sobre as rodas tracionadoras supere definitivamente a dita resistência ao deslocamento, por exemplo, por certa extensão apropriada, de modo que o motorista certamente fique ciente.

[0063] Na etapa 208, outras determinações também podem ser feitas. É possível, por exemplo, monitorar se o motorista do veículo ainda está solicitando força propulsiva positiva, por exemplo, por meio de um pedal de acelerador. Se ele não mais estiver solicitando força propulsiva positiva, por exemplo, devido a ter retirados eu pé do acelerador e/ou ter ativado um sistema de freio, por exemplo, o sistema de frei de serviço do veículo, o método se move para etapa 209 para abrir imediatamente a embreagem, uma vez que o motorista solicitou uma diminuição na força propulsiva. Em outras palavras, a força propulsiva transmitida pela embreagem só é aumentada progressivamente pelo fechamento da embreagem, desde que a força propulsiva solicitada pelo motorista não diminua ou cesse.

[0064] O método termina, então, na etapa 203 ou retorna para a etapa 201 para outra determinação.

[0065] A presente invenção propõe, assim um método que fecha a embreagem quando ela estiver parcialmente aberta. Isto significa que, se o veículo estiver estacionário quando o fechamento da embreagem começar, ele começará a se mover para frente “por ele mesmo”, o que o motorista poderá permitir, em cuja caso a embreagem se fecha, ou impedir, por exemplo, liberando um pedal de acelerador ou ativando um sistema de freio, por exemplo, pressionando um pedal de freio. A despeito de qual o curso que o motorista decida, a embreagem será, assim, totalmente aberta ou fechada, reduzindo potencialmente desgaste prejudicial. A invenção resulta também no veículo (a embreagem) ser sujeito a desgaste mais uniforme a despeito de qual motorista estiver dirigindo, uma vez que o deslizamento da embreagem não é permitido por períodos mais longos de tempo, nivelando, assim, diferenças no estilo de dirigir entre diferentes motoristas.

[0066] Em um modo de realização, ouras determinações também são feitas na etapa 208. Por exemplo, uma representação da aderência de parede lateral uma das rodas tracionadoras sobre a superfície de deslocamento pode ser determinada, por exemplo, pela comparação da velocidade de rotação da roda ou rodas tracionadoras com a velocidade de deslocamento do veículo. Se a diferença de velocidade for maior do que algum valor apropriado, indicando, desse modo, que parede lateral uma roda tracionadora está deslizando devido a aderência imperfeita sobre a superfície de deslocamento, por exemplo, devido à neve, gelo ou cascalho solto, o aumento na força propulsiva transmitida pela embreagem pode ser interrompido para evitar causar dificuldades ao motorista, por exemplo, ao tentar manobrar o veículo em uma situação de fraca aderência à superfície de deslocamento.

[0067] A invenção pode ainda ser aplicada em mudanças de marcha para deslocamento à frente ou para marcha à ré. Em certas situações, entretanto, pode ser vantajoso ativar apenas a invenção para deslocamento à frente, para reduzir, por exemplo, o risco de colidir com obstáculos ao dar marcha à ré. Pode também ser vantajoso que ela funcione de acordo com invenção para ser seletivamente desligada durante certas manobras, por exemplo, ao conduzir o veículo em um modo ordenado ou em manobra, nos quais o motorista frequentemente dirige a velocidade muito reduzida, por exemplo, ao se aproximar de uma vaga para carregamento ou em um local de estacionamento confinado.

[0068] Além disso, a invenção está exemplificada acima para uma situação na qual o motorista solicita força propulsiva via um meio de aceleração controlável por ele, por exemplo, um pedal de acelerador. A invenção, entretanto, pode ser também aplicada quando o motorista solicita força propulsiva de outro modo, por exemplo, via determinado sistema de auxílio a motorista ou unidade de controle adequado.

[0069] Outros modos de realização do método e do sistema de acordo com a invenção estão referidos nas reivindicações anexas. Deve ser notado ainda que o sistema pode ser modificado nos diferentes modos de realização do método de acordo com a invenção (e vice versa) e que a presente invenção não está, portanto, de modo algum restrita aos modos de realização descritos acima do método de acordo com a invenção, mas refere-se a, e, compreende, todos os modos de realização dentro do escopo de proteção das reivindicações independentes anexas.

Claims

1. Método para controlar uma embreagem (106) que pertence a um veículo (100) e que é operada por um sistema de controle do veículo, onde o dito veículo (100) é provido de um motor (101) e um motorista do dito veículo (100) solicita uma força propulsiva do dito motor (101), caracterizado pelas etapas de, quando uma primeira força propulsiva solicitada pelo dito motorista é transmitida via a dita embreagem (106): - determinar se a dita embreagem (106) desliza quando da transmissão da dita primeira força propulsiva, e - quando a dita embreagem (106) desliza durante a dita transmissão da dita primeira força propulsiva, aumentar a força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106), o dito aumento na força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) sendo controlado de modo que o aumento por unidade de tempo mude com base em uma representação da força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do dito aumento na força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) ser controlado, de modo que o aumento por unidade de tempo seja aumentado com base em uma representação da dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do dito aumento por unidade de tempo aumentar a medida que a dita força propulsiva transmitida é aumentada.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato do dito aumento por unidade de tempo diminuir a medida que a dita força propulsiva transmitida é aumentada.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato da força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) ser controlada, de modo que o aumento por unidade de tempo não seja linear.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato da força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) ser controlada, de modo que o aumento por unidade de tempo assuma a forma de uma função que é aumentada contínua/escalonadamente.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato da força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) ser controlada, de modo que o aumento por unidade de tempo seja aumentado com base na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) até que um primeiro aumento por unidade de tempo seja atingido.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 4 e 5, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - durante o dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106), controlar o dito aumento de modo que o aumento por unidade de tempo seja o maior no início do dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106), a força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) sendo controlada de modo que o aumento por unidade de tempo assuma a forma de uma função que diminui contínua/escalonadamente.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 4, 5 e 8, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - durante o dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106), controlar o dito aumento de modo que o aumento por unidade de tempo seja o maior no início do dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106), a força propulsiva transmitida por meio da dita embreagem (106) sendo controlada de modo que o aumento por unidade de tempo seja diminuído com a força propulsiva aumentada até que um segundo aumento por unidade de tempo seja atingido.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato do dito veículo ser ainda provido de pelo menos um meio de aceleração controlável por um motorista por solicitar força propulsiva do dito motor (101), a dita solicitação de força propulsiva sendo controlada pelo dito motorista pelo uso do dito meio de aceleração.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato da dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) ser aumentada pelo uso do dito sistema de controle do veículo para operar a dita embreagem (106) de modo que a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) seja aumentada.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente determinar se o veículo (100) está dando partida.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente determinar se a velocidade (VF) do veículo (100) está abaixo de um primeiro nível (V1), e - aumentar a dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) quando a velocidade do veículo (VF) estiver abaixo do dito primeiro nível (V1).

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato do dito veículo (100) compreender adicionalmente uma caixa de marcha (103), o método compreendendo ainda: - aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) quando a velocidade de rotação (nm) do dito motor (101) exceder a velocidade de rotação (nv1) de um eixo de entrada (109) da dita caixa de marcha (103).

15. Método de acordo com reivindicação 14, caracterizado pelo fato da dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) ser aumentada quando a velocidade de rotação (nv1) do eixo de entrada da dita caixa de marcha (103) estiver abaixo de uma primeira velocidade de rotação.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente: - determinar uma resistência ao deslocamento do dito veículo (100), e - quando dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) corresponder a uma força propulsiva atuando sobre as rodas tracionadoras do dito veículo (100) que é menor do que a dita resistência ao deslocamento, aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) de modo que a força propulsiva atuando sobre as rodas tracionadoras do veículo (100) supere a dita resistência ao deslocamento.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato do dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) ser controlado de modo que o aumento por unidade de tempo fique abaixo de um primeiro valor.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato do dito aumento na dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) ser realizado de acordo com instruções computacionais.

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de, quando a dita embreagem (106) desliza durante a dita transmissão da dita primeira força propulsiva, - aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) após o decurso de uma primeira quantidade de tempo.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato do incremento do dito primeiro tempo começar quando uma força propulsiva é solicitada.

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente determinar se a força propulsiva solicitada pelo dito motorista está diminuindo, e - aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) enquanto a força propulsiva solicitada pelo dito motorista não diminuir.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) enquanto a dita embreagem (106) estiver deslizando.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato do dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) ser interrompido quando a dita solicitação de força propulsiva for interrompida.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato de, após um aumento na dita força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106), compreender adicionalmente: - abrir totalmente a dita embreagem (106) em resposta a uma diminuição na força propulsiva solicitada pelo dito motorista.

25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 24, caracterizado pelo fato do dito veículo compreender pelo menos uma roda tracionadora, compreendendo ainda: - determinar uma representação da aderência de pelo menos uma roda tracionadora sobre a superfície sobre a qual o veículo (100) está se deslocando, e - interromper o dito aumento na força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106) caso a aderência sobre a superfície de deslocamento for menor do que uma primeira aderência.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato da dita determinação, de uma representação da aderência de pelo menos uma roda tracionadora sobre a superfície sobre a qual o veículo (100) está se deslocando, compreender determinar se a velocidade de rotação da dita roda tracionadora corresponde a uma velocidade de deslocamento do veículo (VF) que é maior do que a velocidade de deslocamento prevalecente do veículo (VF) por mais do que uma primeira velocidade.

27. Meio legível por computador caracterizado pelo fato de compreender instruções para executar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 26.

28. Sistema para controlar uma embreagem (106) que pertence a um veículo (100) e que é operada por um sistema de controle do veículo, onde o dito veículo (100) é provido de um motor (101) e um motorista solicita força propulsiva do dito motor (101), caracterizado pelo fato do sistema compreender: - meios para determinar se a dita embreagem (106) desliza ao transmitir a dita primeira força propulsiva, e - meios para, quando a dita embreagem (106) deslizar durante a transmissão da dita primeira força propulsiva, aumentar a força propulsiva transmitida pela dita embreagem (106).

29. Sistema de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato da dita embreagem (106) compreender um primeiro elemento de embreagem e um segundo elemento de embreagem, o dito primeiro elemento de embreagem sendo firmemente conectado ao dito motor (101), e os ditos primeiro e segundo elementos de embreagem sendo seletivamente conectados um ao outro para transmitir força propulsiva do dito motor (101) para o dito segundo elemento de embreagem.

30. Sistema de acordo com a reivindicação 28 ou 29, caracterizado pelo fato da dita embreagem (106) deslizar quando uma diferença na velocidade de rotação prevalecer entre os ditos primeiro e segundo elementos de embreagem.

31. Veículo (100) caracterizado pelo fato de ser provido do sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 28 a 30.

32. Veículo de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de ser adicionalmente provido de pelo menos um meio de aceleração controlável por um motorista para solicitar força propulsiva do dito motor, a dita solicitação de força propulsiva sendo disposta para ser controlada pelo dito motor pelo uso do dito meio de aceleração.