BRPI0508274B1

BRPI0508274B1 - METHOD AND DEVICE FOR DISTRIBUTION OF BRAKE TORQUE BETWEEN AT LEAST ONE FIRST AND ONE SECOND BRAKE DEVICES ON A VEHICLE ENGINE

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Publication number: BRPI0508274B1
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Publication date: 2017-09-05

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"MÉTODO E DISPOSITIVO PARA DISTRIBUIÇÃO DE TORQUE DE FREIO ENTRE PELO MENOS UM PRIMEIRO E UM SEGUNDO DISPOSITIVOS DE FREIO EM UM VEÍCULO A MOTOR" Campo Técnico da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um método e dispositivo para distribuição de torque de freio entre freios de manutenção e freios auxiliares de um veiculo, quando o veiculo é dirigido em uma baixa velocidade e em marcha lenta."METHOD AND DEVICE FOR BRAKE TORQUE DISTRIBUTION BETWEEN AT LEAST 1 AND 1 BRAKE DEVICES ON AN ENGINE VEHICLE" Technical Field of the Invention [001] The present invention relates to a method and device for distributing torque of brake between service brakes and auxiliary brakes of a vehicle when the vehicle is driven at low speed and idling.

Antecedentes da Invenção [002] É conhecido se dispor freios auxiliares em um veiculo como um complemento para os freios de manutenção do veiculo. Os freios auxiliares são principalmente usados em veículos de carga pesada, com o principal objetivo de economizar os freios de manutenção do veículo, especialmente quando se dirige em longos declives, quando é desejado se frear para manter uma velocidade relativamente constante. O uso dos freios auxiliares permite aos freios de manutenção serem mantidos sem uso, de modo a que possam proporcionar uma máxima força de frenagem quando o veículo realmente precisar reduzir rapidamente sua velocidade. Os freios de manutenção possuem uma ação de frenagem muito mais potente que dos freios auxiliares, que se deve parcialmente ao fato de que os freios de manutenção são normalmente dispostos sobre todas as rodas do veículo. Os freios auxiliares, normalmente, atuam apenas nas rodas de transmissão.Background of the Invention It is known to have auxiliary brakes in a vehicle as a complement to vehicle maintenance brakes. Auxiliary brakes are primarily used on heavy duty vehicles, with the primary purpose of saving vehicle maintenance brakes, especially when driving on long slopes, when braking is desired to maintain a relatively constant speed. The use of auxiliary brakes allows maintenance brakes to be maintained unused so that they can provide maximum braking force when the vehicle really needs to reduce its speed quickly. Maintenance brakes have a much more powerful braking action than auxiliary brakes, which is partly due to the fact that maintenance brakes are normally arranged on all wheels of the vehicle. Auxiliary brakes typically act only on the drive wheels.

[003] É ainda conhecido a diferenciação entre os chamados freios auxiliares primários e secundários em um veículo. Os termos primário e secundário referem-se ao posicionamento do freio auxiliar antes ou depois da caixa de câmbio principal do veículo. Exemplos de freios auxiliares primários incluem os dispositivos ISG (Integrated Starter & Generator) e os dispositivos retardadores. Um dispositivo retardador é normalmente do tipo hidrodinâmico ou do tipo eletromagnético. Tais dispositivos são dispostos entre o motor e a caixa de câmbio principal. Um freio auxiliar primário pode também ser constituído de diversos tipos de freios de motor, por exemplo, freio a compressão, freio a exaustão ou do atrito interno do motor. A energia de frenagem em um freio a compressão e um freio a exaustão é convertida principalmente em calor, que, em grande parte, é dissipado através do sistema de resfriamento do motor, embora possa ser observado que uma parte substancial (cerca de 40% da energia de frenagem) acompanha os gases de exaustão do veículo através do sistema de exaustão. A potência do freio que pode ser liberada por um freio auxiliar primário é dependente da velocidade do motor e, por essa razão, é vantajoso manter uma velocidade do motor relativamente alta, sempre que um freio auxiliar primário for utilizado.[003] The differentiation between so-called primary and secondary auxiliary brakes on a vehicle is also known. The terms primary and secondary refer to the positioning of the auxiliary brake before or after the vehicle's main gearbox. Examples of primary auxiliary brakes include Integrated Starter & Generator (ISG) devices and retarder devices. A retarding device is usually of hydrodynamic type or electromagnetic type. Such devices are arranged between the engine and the main gearbox. A primary auxiliary brake may also consist of various types of engine brakes, for example, compression brake, exhaust brake or internal engine friction. The braking energy in a compression brake and an exhaust brake is mainly converted to heat, which is largely dissipated through the engine cooling system, although it can be observed that a substantial part (about 40% of the braking energy) tracks the vehicle's exhaust gases through the exhaust system. The brake power that can be released by a primary auxiliary brake is dependent on the engine speed and, therefore, it is advantageous to maintain a relatively high engine speed whenever a primary auxiliary brake is used.

[004]O atrito interno do motor pode ser ajustado mediante injeção de uma certa quantidade de combustível no motor, por exemplo, de modo que o torque de saída do motor se torne zero quando nenhuma potência de freio for desejada. Outra opção para se evitar o atrito interno do motor é se desembrear o motor do resto da linha de transmissão, por meio de uma embreagem disposta entre o motor e a caixa de câmbio. 0 termo "linha de transmissão" apresentado aqui e adiante, significa o motor do veículo, assim como, os componentes de transmissão acoplados ao motor, justamente sobre as rodas de transmissão. Outras unidades controláveis que são acopladas ao motor também contribuem com a força de frenagem do motor, isto é, são adicionados ao torque de freio do atrito interno do motor.[004] The engine internal friction can be adjusted by injecting a certain amount of fuel into the engine, for example, so that the engine output torque becomes zero when no brake power is desired. Another option to prevent internal engine friction is to unclutch the engine from the rest of the transmission line by means of a clutch arranged between the engine and gearbox. The term "driveline" hereinafter means the engine of the vehicle, as well as the drivetrain coupled to the engine just above the drive wheels. Other controllable units that are coupled to the engine also contribute to the engine braking force, ie they are added to the engine internal friction brake torque.

Exemplos de tais unidades incluem o ventilador de resfriamento do motor, a unidade de condicionamento de ar do veiculo, seu compressor de ar comprimido, seu gerador e outras unidades acessórias acopladas ao motor. 0 termo "torque de atrito do motor" é aqui usado para indicar o torque de freio que se obtém do atrito interno do motor com as unidades conectadas, mas sem qualquer outro freio auxiliar conectado. 0 termo "freios do motor" abrange freio a compressão, freio a exaustão e torque de freio do motor.Examples of such units include the engine cooling fan, the vehicle air conditioning unit, its compressed air compressor, its generator and other accessory units attached to the engine. The term "motor friction torque" is used herein to denote the brake torque obtained from the internal motor friction with the units connected, but without any other auxiliary brakes connected. The term "engine brakes" encompasses compression brake, exhaust brake and engine brake torque.

[005] Um freio auxiliar secundário, o qual é disposto logo após a caixa de câmbio principal do veiculo, é normalmente constituído de um dispositivo retardador do tipo hidrodinâmico ou eletromagnético. A potência do freio que pode ser liberada por um freio auxiliar secundário é dependente da velocidade do veículo, uma vez que o freio auxiliar é montado no eixo de saída da caixa de câmbio, sendo, portanto, proporcional à velocidade de rotação das rodas de transmissão.[005] A secondary auxiliary brake, which is arranged just after the vehicle's main gearbox, is usually made up of a hydrodynamic or electromagnetic retarder. The brake power that can be released by a secondary auxiliary brake is dependent on the vehicle speed as the auxiliary brake is mounted on the gearbox output shaft and is therefore proportional to the speed of the drive wheels. .

[006] Quando um veículo é dirigido em uma extensão de declive, a potência de freio do freio auxiliar pode não provar ser suficiente e o motorista precisa suportar isto mediante uso do freio de manutenção, a fim de manter uma velocidade baixa e regular do veículo. Em certas ocasiões, a potência do freio de um freio auxiliar pode ser interrompida sem que o motorista esteja esperando, o que pode ser inquietante para o motorista.[006] When driving a vehicle over a steep slope, the brake power of the auxiliary brake may not prove to be sufficient and the driver must support this by using the maintenance brake in order to maintain a low and even vehicle speed. . At times, the brake power of an auxiliary brake may be interrupted without the driver waiting, which may be disturbing to the driver.

[007] Uma tal situação ocorre quando o veículo está dirigido em um declive gradual, a uma baixa velocidade. O veículo é dotado de uma caixa de câmbio semi-automática, isto é, uma caixa de câmbio provida de marchas escalonadas, com mudança automática. Estas caixas de câmbio, normalmente, não são sincronizadas, e o veículo não possui pedal de embreagem para desconectar a embreagem da transmissão. Quando o motorista freia o veiculo para reduzir a velocidade, a velocidade do motor irá também diminuir. Quando a velocidade do motor se aproxima da velocidade em ponto morto, o sistema irá se desembrear da caixa de câmbio, isto é, a transmissão de potência entre o motor e a transmissão é interrompida. Esta desembreagem é realizada para evitar que o veiculo se dirija para a frente com a ajuda do regulador de ponto morto e evitar que o veiculo seja considerado como afogado. Isto significa, ao mesmo tempo, que o torque de freio que se deriva do atrito interno do motor e quaisquer freios auxiliares primários desaparecem. 0 resultado é uma súbita redução no torque de freio, o que pode provocar o inicio da aceleração do veiculo. Isto pode também ser inquietante para o motorista, uma vez que o motorista sente uma potência de freio reduzida, muito embora esteja utilizando o freio de manutenção.[007] Such a situation occurs when the vehicle is driven on a gradual slope at a low speed. The vehicle is equipped with a semi-automatic gearbox, that is, a gearbox with stepped gears, with automatic shifting. These gearboxes are usually not synchronized, and the vehicle does not have a clutch pedal to disconnect the transmission clutch. When the driver brakes the vehicle to reduce speed, the engine speed will also slow down. When the engine speed approaches the neutral speed, the system will disengage from the gearbox, ie the power transmission between the engine and the transmission is interrupted. This release is performed to prevent the vehicle from moving forward with the help of the neutral governor and to prevent the vehicle from being considered drowned. This means at the same time that the brake torque that derives from the internal friction of the engine and any primary auxiliary brakes disappear. The result is a sudden reduction in brake torque, which can cause the vehicle to start accelerating. This can also be disturbing for the driver as the driver feels reduced brake power even though he is using the maintenance brake.

[008] Portanto, existe a necessidade da possibilidade de se distribuir o torque de freio entre os freios de manutenção e freios do motor em um veiculo, de modo a compensar a perda de potência de freio dos freios de motor. Este é o principal objetivo da invenção que é descrita abaixo.Therefore, there is a need for the possibility of distributing the brake torque between the maintenance brakes and engine brakes in a vehicle to compensate for the brake power loss of the engine brakes. This is the main object of the invention which is described below.

Sumário da Invenção [009] Portanto, o objetivo da invenção é proporcionar um método e dispositivo para distribuição de torque de freio entre freios de manutenção e freios de motor em um veiculo, quando o torque de freio do freio do motor desaparece.SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the object of the invention is to provide a method and device for distributing brake torque between maintenance brakes and engine brakes in a vehicle when the engine brake brake torque disappears.

[0010] A solução para esse problema, de acordo com a invenção, é descrita na parte caracterizante da reivindicação 1, relativa ao método e na parte caracterizante da reivindicação 11, relativa ao dispositivo. As outras reivindicações apresentam certas vantajosas modalidades do método e do dispositivo de acordo com a invenção.The solution to this problem according to the invention is described in the characterizing part of claim 1 relating to the method and in the characterizing part of claim 11 relating to the device. The other claims provide certain advantageous embodiments of the method and device according to the invention.

[0011] Com um método para distribuição de torque de freio entre pelo menos um primeiro e um segundo dispositivos de freio, em um veiculo a motor compreendendo pelo menos dois pares de rodas, um motor de combustão interna e uma transmissão, em que o primeiro dispositivo de freio é um freio de atrito que atua em pelo menos um par de rodas e em que o segundo dispositivo de freio atua em pelo menos um par de rodas acionado através da transmissão e se dispõe antes do dispositivo de engrenagem da transmissão, o objetivo é alcançado pela distribuição de torque de freio entre os primeiro e segundo dispositivos de freio, que compensa a perda de torque de freio que ocorre quando o segundo dispositivo de freio é desconectado com o dispositivo de embreagem da transmissão.With a method for distributing brake torque between at least one first and second brake device, in a motor vehicle comprising at least two pairs of wheels, an internal combustion engine and a transmission, wherein the first Brake device is a friction brake acting on at least one pair of wheels and where the second brake device acts on at least one pair of wheels driven through the transmission and disposed before the transmission gear device, the purpose This is achieved by distributing brake torque between the first and second brake devices, which compensates for the loss of brake torque that occurs when the second brake device is disconnected with the transmission clutch device.

[0012] O dispositivo, de acordo com a invenção, alcança o objetivo acima mencionado mediante a distribuição de torque de freio entre os freios de manutenção e freios auxiliares de um veiculo a motor, de modo a compensar a perda de torque de freio que ocorre quando o segundo dispositivo de freio é desconectado com o dispositivo de embreagem da transmissão.The device according to the invention achieves the above objective by distributing brake torque between the maintenance brakes and auxiliary brakes of a motor vehicle in order to compensate for the loss of brake torque that occurs. when the second brake device is disconnected with the transmission clutch device.

[0013] Através do método de acordo com a invenção, o torque de freio é automaticamente redistribuído a partir de um freio de motor, para os freios de manutenção, quando a transmissão interrompe o freio do motor. A vantagem desse método é que o desempenho total do freio do veículo permanece constante, mesmo quando o freio do motor é desconectado.Through the method according to the invention, the brake torque is automatically redistributed from a engine brake to the maintenance brakes when the transmission interrupts the engine brake. The advantage of this method is that the vehicle's overall brake performance remains constant even when the engine brake is disconnected.

[0014] Em uma primeira modalidade do método de acordo com a invenção, o método é implementado quando a velocidade do veiculo é baixa, por exemplo, quando a velocidade cai abaixo de 20 km/h. A finalidade disso é de garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a first embodiment of the method according to the invention, the method is implemented when the vehicle speed is low, for example when the speed falls below 20 km / h. The purpose of this is to ensure an adequate level of safety when the method is performed.

[0015] Em uma segunda modalidade do método de acordo com a invenção, o método é implementado quando uma alta taxa de transmissão é utilizada, por exemplo, quando a taxa total de transmissão da caixa de câmbio excede, por exemplo, 6 vezes. A finalidade disso é garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a second embodiment of the method according to the invention, the method is implemented when a high transmission rate is used, for example, when the total gearbox transmission rate exceeds, for example, 6 times. The purpose of this is to ensure an adequate level of security when the method is performed.

[0016] Em uma terceira modalidade do método de acordo com a invenção, o método é implementado quando a velocidade do motor cai abaixo de uma predeterminada velocidade, por exemplo, 800 rpm. A finalidade disso é garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a third embodiment of the method according to the invention, the method is implemented when the engine speed falls below a predetermined speed, for example 800 rpm. The purpose of this is to ensure an adequate level of security when the method is performed.

[0017] Em uma quarta modalidade do método de acordo com a invenção, o método seleciona a marcha do veiculo. A vantagem disso é a otimização da potência do freio dos freios auxiliares. A finalidade disso é garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a fourth embodiment of the method according to the invention, the method selects the vehicle's gait. The advantage of this is the optimization of the brake power of the auxiliary brakes. The purpose of this is to ensure an adequate level of security when the method is performed.

[0018] Em uma quinta modalidade do método de acordo com a invenção, os freios de atrito de um veiculo rebocado são também usados para compensar a perda de torque de freio que ocorre quando o segundo dispositivo de freio é desconectado com o dispositivo de embreagem da transmissão. A finalidade disso é garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a fifth embodiment of the method according to the invention, the friction brakes of a towed vehicle are also used to compensate for the loss of brake torque that occurs when the second brake device is disconnected with the clutch device of the vehicle. streaming. The purpose of this is to ensure an adequate level of security when the method is performed.

[0019] Em uma sexta modalidade do método de acordo com a invenção, o método pressupõe a exigência de torque de freio durante o uso, por exemplo, de um mapa eletrônico e/ou GPS. A finalidade disso é garantir um adequado nivel de segurança quando o método é executado.In a sixth embodiment of the method according to the invention, the method assumes the requirement of brake torque when using, for example, an electronic map and / or GPS. The purpose of this is to ensure an adequate level of security when the method is performed.

[0020] Através do dispositivo de acordo com a invenção, o dispositivo compensa a perda de torque de freio que ocorre quando o segundo dispositivo de freio é desconectado com o dispositivo de embreagem da transmissão. A vantagem do uso desse dispositivo é que o torque de freio do veiculo é mantido constante, mesmo quando o torque de freio do motor desaparece.Through the device according to the invention, the device compensates for the brake torque loss that occurs when the second brake device is disconnected with the transmission clutch device. The advantage of using this device is that the vehicle's brake torque is kept constant even when the engine's brake torque disappears.

Breve Descrição dos Desenhos [0021] A invenção será agora descrita em maiores detalhes, fazendo-se referência às modalidades ilustrativas mostradas nos desenhos anexos, em que: - a figura 1 mostra um diagrama de um veiculo tendo dispositivos de freios de acordo com a invenção.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the illustrative embodiments shown in the accompanying drawings, wherein: Figure 1 shows a diagram of a vehicle having brake devices according to the invention. .

Modos de Implementação da Invenção [0022] As modalidades ilustrativas da invenção descritas a seguir, com posterior desenvolvimento, devem ser consideradas como simples exemplos e não devem de nenhum modo limitar o escopo de proteção das reivindicações anexas. Nas modalidades ilustrativas aqui descritas, os freios a disco são usados como exemplos de freios de manutenção. As modalidades ilustrativas também aplicam os freios a tambor. Além disso, o termo "eixo da roda" é usado não apenas para um eixo fisico vazado, também se aplicando às rodas que se posicionam em um eixo geométrico, mesmo que as rodas sejam individualmente suspensas.Modes of Implementation of the Invention The following illustrative embodiments of the invention, further developed, should be considered as simple examples and should in no way limit the scope of protection of the appended claims. In the illustrative embodiments described herein, disc brakes are used as examples of maintenance brakes. Illustrative embodiments also apply to drum brakes. In addition, the term "wheel axle" is used not only for a hollow physical axle, but also for wheels that are positioned on a geometry axis, even if the wheels are individually suspended.

[0023] A figura 1 mostra uma representação diagramática de um veiculo (1) , tendo um eixo frontal de roda (2), um primeiro eixo de roda traseira (3) e um segundo eixo de roda traseira (4). Montado no eixo frontal de roda (2) se dispõe um par de rodas frontais (5) , que direciona o veiculo. Um primeiro par de rodas traseiras (6) é montado no primeiro eixo de roda traseira (3) , o qual é também o eixo de transmissão do veiculo. 0 primeiro par de rodas traseiras (6) consiste aqui de uma assim chamada montagem dupla, isto é, duas rodas em cada lado do eixo de transmissão. 0 segundo par de rodas traseiras (7) é montado no segundo eixo de roda traseira (4) , o qual é um eixo de suspensão que é usado com carga pesada. Cada roda consiste de um pneu encaixado em um aro.Figure 1 shows a diagrammatic representation of a vehicle (1) having a front wheel axle (2), a first rear wheel axle (3) and a second rear wheel axle (4). Mounted on the front wheel axle (2) is a pair of front wheels (5), which directs the vehicle. A first pair of rear wheels (6) is mounted on the first rear wheel axle (3), which is also the drive shaft of the vehicle. The first pair of rear wheels 6 here consists of a so-called dual mounting, that is, two wheels on each side of the drive shaft. The second pair of rear wheels (7) is mounted on the second rear wheel axle (4), which is a suspension axle that is used with heavy load. Each wheel consists of a tire fitted to a rim.

[0024] Cada lado de um eixo de roda é dotado de um freio de manutenção (13) , no presente caso, na forma de freios a disco pneumaticamente operados. Os freios de manutenção são eletronicamente controlados com a ajuda de uma unidade de controle eletrônico (ECU = Electronic Control Unit), compreendendo, entre outros, um computador (não mostrado). Os freios de manutenção podem ser individualmente controlados, por exemplo, para permitir o controle de estabilização ativo (ESP = Electronic Stability Program = Programa de Estabilidade Eletrônica). O veiculo compreende ainda um radiador (8), um motor (9), uma caixa de câmbio (10), um freio auxiliar hidráulico na forma de um dispositivo retardador (CR = Compact Retarder = Retardador Compacto) (11) e uma engrenagem de extremidade (12) . 0 motor compreende freios auxiliares na forma de um freio a compressão (VCB = Volvo Compression Brake), um freio a exaustão e o torque de freio de atrito do motor. Estes componentes são bem conhecidos para os especialistas na técnica e não são aqui descritos em maiores detalhes.Each side of a wheel axle is provided with a maintenance brake (13), in the present case, in the form of pneumatically operated disc brakes. Maintenance brakes are electronically controlled with the help of an electronic control unit (ECU), including but not limited to a computer (not shown). Maintenance brakes can be individually controlled, for example, to enable active stabilization control (ESP = Electronic Stability Program). The vehicle further comprises a radiator (8), a motor (9), a gearbox (10), a hydraulic auxiliary brake in the form of a retarder (CR = Compact Retarder) (11) and a end (12). The engine comprises auxiliary brakes in the form of a compression brake (VCB = Volvo Compression Brake), an exhaust brake and the engine friction brake torque. These components are well known to those skilled in the art and are not described in greater detail herein.

[0025] Normalmente, um motorista tenta fazer o máximo uso possível dos freios auxiliares, especialmente durante gradientes de longos declives. Uma estratégia comum de direção é o uso de freios auxiliares para manter uma velocidade regular do veículo e apenas se usar os freios de manutenção para alcançar essa velocidade.Normally, a driver tries to make maximum use of the auxiliary brakes, especially during long slope gradients. A common driving strategy is to use auxiliary brakes to maintain a regular vehicle speed and only if maintenance brakes are used to achieve that speed.

[0026] Em uma situação de direção, o veiculo é dirigido em uma extensão de declive a uma baixa velocidade. 0 motorista reduz a velocidade, mediante frenagem, usando o freio de manutenção, por exemplo, quando o veiculo se aproxima de uma curva ou é preparado para parar. Quando a velocidade é reduzida sem se utilizar a redução de marcha, então a velocidade do motor irá simultaneamente diminuir. Quando a velocidade do motor diminui, o torque de freio liberado do freio a compressão e do freio a exaustão também diminui. Quando a velocidade do motor começa a se aproximar da velocidade de marcha lenta do motor (ponto morto), a maior parte do freio do motor provém do atrito interno do motor. Se o motorista frear ainda mais, a velocidade do motor irá se tornar igual à velocidade de ponto morto. Quando isso ocorre, o regulador de marcha lenta irá ajustar a velocidade do motor para a velocidade de ponto morto, cujo efeito é que o veiculo continuará a se movimentar, a menos que o motorista faça com que o motor seja desembreado. Se o motorista pisar pesadamente no freio, é possível que o motor fique totalmente afogado e pare de funcionar.In a driving situation, the vehicle is driven downhill at a low speed. The driver reduces speed by braking using the service brake, for example when the vehicle is approaching a turn or is prepared to stop. When speed is reduced without downshifting, then engine speed will simultaneously decrease. When the engine speed decreases, the brake torque released from the compression brake and the exhaust brake also decreases. When engine speed begins to approach engine idle speed (neutral), most of the engine brake comes from internal engine friction. If the driver brakes further, the engine speed will become equal to the neutral speed. When this occurs, the idle governor will adjust the engine speed to the neutral speed, the effect of which is that the vehicle will continue to move unless the driver causes the engine to be disengaged. If the driver hits the brake heavily, it is possible that the engine will become fully drowned and stop running.

[0027] Uma vez que o veículo está sendo conduzido em baixa velocidade e baixa velocidade do motor, isso significa que uma marcha de baixa velocidade é engatada. Uma marcha de baixa velocidade possui uma alta taxa de transmissão, o que significa que mesmo que o torque de atrito do motor seja relativamente baixo, este será multiplicado pela taxa de transmissão da caixa de câmbio. O atrito interno no motor pode atingir, por exemplo, cerca de 5% do torque que pode ser liberado pelo motor. Para marchas lentas, uma caixa de câmbio apresenta uma taxa de transmissão na faixa de cerca de 10 vezes. O efeito disto é que o torque total de frenagem do atrito interno do motor, por exemplo, pode variar de 500 a 2000 Nm em uma marcha lenta.Since the vehicle is being driven at low speed and low engine speed, this means that a low speed gear is engaged. A low speed gear has a high baud rate, which means that even if the engine friction torque is relatively low, it will be multiplied by the gearbox transmission rate. Internal friction in the motor can reach, for example, about 5% of the torque that can be released by the motor. For slow gears, a gearbox has a transmission rate in the range of about 10 times. The effect of this is that the total braking torque of the engine's internal friction, for example, can range from 500 to 2000 Nm at idle.

[0028] Quando um veiculo é dotado de uma caixa de câmbio semi-automática, isto é, uma caixa de câmbio provida com marchas escalonadas, com mudança automática, então o programa de controle da caixa de câmbio irá evitar que a velocidade do motor caia a um valor tão baixo quanto da velocidade de ponto morto. Essas caixas de câmbio, normalmente, não são sincronizadas e o veiculo não possui pedal de embreagem para desconectar a embreagem na transmissão. O programa de controle, portanto, é configurado de modo a que a caixa de câmbio seja desembreada em uma velocidade do motor que seja um pouco maior que a velocidade de ponto morto. Por exemplo, a velocidade do motor de ponto morto para um caminhão pode ser de 600 rpm e a velocidade do motor desembreado pode ser 650 rpm.When a vehicle is fitted with a semi-automatic gearbox, ie a gearbox with stepped gears, with automatic shifting, then the gearbox control program will prevent engine speed from dropping. as low as the neutral speed. These gearboxes are usually not synchronized and the vehicle does not have a clutch pedal to disconnect the clutch at the transmission. The control program, therefore, is configured so that the gearbox is disengaged at an engine speed that is slightly higher than the neutral speed. For example, the engine idling speed for a truck may be 600 rpm and the engine idling speed may be 650 rpm.

[0029] O efeito disso é que quando um motorista dirige um veiculo em baixa velocidade e freia a fim de reduzir ainda mais a velocidade, o veiculo, ao invés de reduzir a velocidade, pode continuar aumentando a velocidade, uma vez que a caixa de câmbio desembrenha o motor na velocidade de motor desembreada predefinida, de modo que toda a potência de freio do freio do motor rapidamente desaparece.The effect of this is that when a driver drives a vehicle at low speed and brakes to reduce speed further, the vehicle, instead of reducing speed, may continue to increase speed as the gearbox The gearshift performs the engine at the pre-set engine speed so that all engine brake brake power quickly disappears.

[0030] Mediante o método de acordo com a invenção, para distribuição do torque de freio entre um primeiro e segundo dispositivos de freio, esse problema é solucionado.By the method according to the invention for distributing the brake torque between a first and second brake device, this problem is solved.

[0031] Quando um motorista dirige um veiculo em baixa velocidade e utiliza o freio para reduzir ainda mais a velocidade, então uma unidade de controle detecta a velocidade do motor. Quando a velocidade do motor começa a se aproximar da velocidade do motor desembreado, então o sistema se modifica para o modo de espera. No modo de espera, a unidade de controle calcula o torque de freio liberado pelo atrito interno do motor. Se a velocidade do motor atingir a velocidade de desembreagem, então a embreagem é desembreada. Ao mesmo tempo, o sistema envia uma mensagem para a unidade de controle dos freios de manutenção, com uma solicitação para o torque de freio dos freios de manutenção ser aumentado pelo torque de freio instantâneo do freio do motor, isto é, o torque de freio mostrado pelo freio do motor, quando a solicitação é enviada.When a driver drives a vehicle at low speed and uses the brake to further reduce speed, then a control unit detects engine speed. When the engine speed begins to approach the unrestrained engine speed, then the system changes to standby mode. In standby mode, the control unit calculates the brake torque released by internal motor friction. If engine speed reaches clutch speed, then clutch is disengaged. At the same time, the system sends a message to the maintenance brake control unit, with a request for the maintenance brake brake torque to be increased by the instantaneous brake brake torque of the engine, ie the brake torque. shown by the engine brake when the request is sent.

[0032] 0 torque de freio que é gerado pelo atrito interno do motor pode ser calculado de diversas maneiras. Por exemplo, uma predeterminada função da velocidade do motor e temperatura do óleo pode ser usada. A carga de unidades auxiliares acionada pelo motor pode também ser levada em consideração. O torque de atrito pode também ser medido com a ajuda de um transdutor de torque, por exemplo, colocado no eixo de entrada da caixa de câmbio.The brake torque that is generated by the internal friction of the motor can be calculated in several ways. For example, a predetermined function of engine speed and oil temperature may be used. The load of auxiliary units driven by the motor can also be taken into account. Frictional torque can also be measured with the help of a torque transducer, for example, placed on the input shaft of the gearbox.

[0033] Tão logo que a unidade de controle que controla os freios de manutenção recebe uma solicitação para aumentar o torque de freio dos freios de manutenção, a unidade de controle executa a solicitação. Vantajosamente, essa execução, isto é, o aumento do torque de freio dos freios de manutenção, é realizada com um tempo constante, correspondente à desembreagem da caixa de câmbio. O efeito disso é que o torque de freio dos freios de manutenção aumenta consideravelmente com a diminuição no torque de freio do freio do motor, de modo que o torque de freio total do veiculo permanece constante. O resultado é que o motorista não percebe uma mudança no torque de freio total, ao invés disso, o veiculo se comporta como o motorista espera. 0 torque de freio total exercido pelos freios de manutenção consiste agora do torque de freio solicitado pelo motorista através do pedal do freio, adicionado ao torque de freio correspondente ao torque de freio do freio do motor.As soon as the control unit controlling the maintenance brakes receives a request to increase the brake torque of the maintenance brakes, the control unit executes the request. Advantageously, this performance, ie increasing the brake torque of the maintenance brakes, is performed with a constant time corresponding to the gearbox clutch release. The effect of this is that the brake torque of the service brakes increases considerably as the engine brake brake torque decreases so that the vehicle's total brake torque remains constant. The result is that the driver does not notice a change in total brake torque, instead the vehicle behaves as the driver expects. The total brake torque exerted by the maintenance brakes now consists of the brake torque requested by the driver through the brake pedal, added to the brake torque corresponding to the engine brake brake torque.

[0034] Se o motorista liberar o freio, então o torque de freio solicitado pelo motorista através do pedal de freio diminui. O torque de freio correspondente ao torque de freio do freio do motor irá persistir, mesmo quando o pedal do freio estiver totalmente liberado. A solicitação para aumentar o torque de freio do freio de manutenção somente termina quando a embreagem for novamente embreada.If the driver releases the brake, then the brake torque requested by the driver through the brake pedal decreases. The brake torque corresponding to the engine brake brake torque will persist even when the brake pedal is fully released. The request to increase the maintenance brake brake torque only ends when the clutch is clutched again.

[0035] Desde que o motor esteja desembreado, a velocidade do motor não irá aumentar se a velocidade do veiculo aumentar. Ao invés disso, a velocidade de rotação no eixo de saída da embreagem de roda louca é medida, isto é, aquele lado da embreagem de roda louca que é conectado à transmissão. Tão logo essa velocidade de rotação atinja uma velocidade que seja um pouco maior que a velocidade de desembreagem, por exemplo, 750 rpm, a embreagem é novamente embreada e, conseqüentemente, o torque de freio do motor é novamente conectado. Essa velocidade de rotação é referida como velocidade do motor quando embrenhado. A velocidade do motor quando embreado é maior que a velocidade do motor quando desembreado, a fim de se evitar auto-oscilações no sistema.As long as the engine is out of gear, the engine speed will not increase if the vehicle speed increases. Instead, the rotational speed on the idler clutch output shaft is measured, that is, that side of the idler clutch that is connected to the transmission. As soon as this rotational speed reaches a speed that is slightly higher than the clutch speed, for example 750 rpm, the clutch is again clutched and consequently the engine brake torque is again connected. This rotational speed is referred to as engine speed when in gear. The engine speed when clutching is greater than the engine speed when clutching to prevent auto-oscillations in the system.

[0036] Numa modalidade do método de acordo com a invenção, os freios de manutenção em um veículo rebocado acoplado ao veículo rebocador, podem também ser usados para compensar a perda do torque de freio do freio do motor quando a transmissão é desembreada. Isso é vantajoso, entre outras coisas, para garantir um aumento no torque de freio disponível total, o que significa que existe menos carga colocada sobre os freios de manutenção do veículo. 0 torque de freio solicitado pode ser transmitido para o veículo rebocado de diversas maneiras. Numa delas, o veículo rebocado pode ser dotado de uma unidade de controle inteligente para os freios, que se comunica com o sistema de controle do veículo rebocador. Alternativamente, o veículo rebocado é freado com uma certa intensidade e a unidade de controle do veículo rebocador constantemente calcula o torque de freio que o mesmo produz, a fim de ser possível controlar precisamente o torque de freio.In one embodiment of the method according to the invention, the service brakes on a towed vehicle coupled to the tow vehicle may also be used to compensate for the loss of engine brake brake torque when the transmission is released. This is advantageous, among other things, to ensure an increase in the total available brake torque, which means that there is less load placed on the vehicle maintenance brakes. The requested brake torque can be transmitted to the towed vehicle in a number of ways. In one, the towed vehicle may be provided with an intelligent brake control unit which communicates with the towed vehicle control system. Alternatively, the towed vehicle is braked to a certain degree and the towing vehicle's control unit constantly calculates the brake torque it produces so that the brake torque can be precisely controlled.

[0037] Nessas modalidades ilustrativas, se utiliza um modelo de cálculo para otimizar a distribuição de torque de freio. Este modelo de cálculo possui, entre outras coisas, o gradiente instantâneo do percurso como parâmetro de entrada.In these illustrative embodiments, a calculation model is used to optimize the brake torque distribution. This calculation model has, among other things, the instantaneous gradient of the path as an input parameter.

[0038] Em uma primeira modalidade ilustrativa do dispositivo de acordo com a invenção, o dispositivo compreende uma unidade de controle eletrônico (não mostrado), que transmite sinais de controle para os dispositivos de freio. A unidade de controle detecta a velocidade do motor e calcula o torque de freio liberado pelo freio do motor, isto é, o atrito interno do motor, quando o veículo é dirigido em baixa velocidade. Quando a velocidade do motor atinge a velocidade do motor desembreado, a embreagem é desembreada. Ao mesmo tempo, a unidade de controle envia uma mensagem para a unidade de controle dos freios de manutenção, com uma solicitação para que o torque de freio dos freios de manutenção seja aumentado pelo torque de freio instantâneo do freio do motor, isto é, o torque de freio exibido pelo freio do motor quando a caixa de câmbio está desembreada.In a first illustrative embodiment of the device according to the invention, the device comprises an electronic control unit (not shown), which transmits control signals to the brake devices. The control unit detects engine speed and calculates the brake torque released by the engine brake, ie the internal engine friction when the vehicle is driven at low speed. When engine speed reaches the disengaged engine speed, the clutch is disengaged. At the same time, the control unit sends a message to the maintenance brake control unit with a request that the brake brake torque of the maintenance brakes be increased by the instantaneous brake brake torque of the engine, ie the brake torque displayed by the engine brake when the gearbox is disengaged.

[0039] Tão logo que a unidade de controle que controla os freios de manutenção recebe uma solicitação para aumentar o torque de freio dos freios de manutenção, a unidade de controle executa a solicitação. Vantajosamente, essa execução, isto é, o aumento do torque de freio dos freios de manutenção, é realizada com um tempo constante, correspondente à desembreagem da caixa de câmbio. O efeito disso é que o torque de freio dos freios de manutenção aumenta consideravelmente com a diminuição no torque de freio do freio do motor, de modo que o torque de freio total do veiculo permanece constante. O resultado é que o motorista não percebe uma mudança no torque de freio total, ao invés disso, o veiculo se comporta como o motorista espera. O torque de freio total exercido pelos freios de manutenção consiste agora do torque de freio solicitado pelo motorista através do pedal do freio, adicionado ao torque de freio correspondente ao torque de freio do freio do motor.As soon as the control unit controlling the maintenance brakes receives a request to increase the brake torque of the maintenance brakes, the control unit executes the request. Advantageously, this performance, ie increasing the brake torque of the maintenance brakes, is performed with a constant time corresponding to the gearbox clutch release. The effect of this is that the brake torque of the service brakes increases considerably as the engine brake brake torque decreases so that the vehicle's total brake torque remains constant. The result is that the driver does not notice a change in total brake torque, instead the vehicle behaves as the driver expects. The total brake torque exerted by the maintenance brakes now consists of the brake torque requested by the driver through the brake pedal, added to the brake torque corresponding to the engine brake brake torque.

[0040] Uma vez a embreagem esteja novamente embreada, isto é, uma vez a transmissão esteja novamente embreada e o atrito interno do motor, conseqüentemente, for capaz de frear o veiculo, uma mensagem é enviada para a unidade de controle dos freios de manutenção, com uma solicitação para remover o torque de freio que foi previamente adicionado ao torque de freio dos freios de manutenção.Once the clutch is clutched again, that is, once the transmission is clutched again and the engine internal friction is consequently able to brake the vehicle, a message is sent to the maintenance brake control unit. , with a request to remove the brake torque that was previously added to the brake torque of the maintenance brakes.

[0041] O torque de freio que é gerado pelo atrito interno do motor pode ser calculado de diversas maneiras. Por exemplo, uma predeterminada função da velocidade do motor e temperatura do óleo pode ser usada. A carga de unidades auxiliares acionada pelo motor pode também ser levada em consideração. O torque de atrito pode também ser medido com a ajuda de um transdutor de torque, por exemplo, colocado no eixo de entrada da caixa de câmbio.[0041] The brake torque that is generated by the internal friction of the motor can be calculated in several ways. For example, a predetermined function of engine speed and oil temperature may be used. The load of auxiliary units driven by the motor can also be taken into account. Frictional torque can also be measured with the help of a torque transducer, for example, placed on the input shaft of the gearbox.

[0042] Para este cálculo do torque de freio, a unidade de controle pode utilizar diversos sinais de entrada do veiculo. Dependendo do algoritmo, um ou mais dos seguintes parâmetros de entrada podem ser usados. Estes parâmetros podem ser um ou mais dos seguintes: velocidade do veiculo, aceleração do veiculo, torque de freio instantâneo, peso do veiculo, gradiente de percurso, temperatura de resfriamento, temperatura externa, posição do veiculo. No caso de uma combinação de veiculo, consistindo de um veiculo rebocador e um veiculo rebocado, esses parâmetros que são específicos para o veículo rebocado podem também ser usados no cálculo do algoritmo.[0042] For this brake torque calculation, the control unit may use various vehicle input signals. Depending on the algorithm, one or more of the following input parameters may be used. These parameters can be one or more of the following: vehicle speed, vehicle acceleration, instantaneous brake torque, vehicle weight, travel gradient, cooling temperature, external temperature, vehicle position. In the case of a vehicle combination consisting of a tow vehicle and a towed vehicle, these parameters that are specific to the towed vehicle may also be used in the algorithm calculation.

[0043] A invenção não deve ser tratada como limitada às modalidades descritas acima, podendo ser concebíveis diversas alternativas e modificações que se enquadrem dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, é também possível se distribuir o torque de freio entre um veículo rebocador e um veículo rebocado, levando-se em consideração a temperatura dos dispositivos de freio do veículo rebocado. Isso pode ser vantajoso, por exemplo, quando o veículo rebocador e o veículo rebocado apresentam diferentes lonas de freios.[0043] The invention should not be treated as limited to the embodiments described above, but various alternatives and modifications may fall within the scope of the appended claims. For example, it is also possible to distribute the brake torque between a tow vehicle and a towed vehicle, taking into account the temperature of the towed vehicle brake devices. This can be advantageous, for example, when the towed vehicle and the towed vehicle have different brake linings.

REIVINDICAÇÕES

Claims

A method for distributing brake torque between at least a first (13) and a second brake device (11) in a motor vehicle (1), comprising at least two pairs of wheels (6, 7), an engine (9) and a transmission (10), wherein the first brake device (13) is a friction brake acting on at least one pair of wheels and wherein the second brake device (11) acts on at least least one pair of wheels driven through the transmission (10) and is arranged before the transmission gear device (10), characterized in that the distribution of brake torque between the first and second brake devices compensates for the torque loss. brake by the steps of: - calculating the brake torque delivered by the second brake device; - disengaging the second brake device with the transmission clutch device; and - increasing the friction brake brake torque by calculating the brake torque delivered by the second brake device.

Method according to claim 1, characterized in that the transmission clutch device (10) disengages the second brake device (11) at a predefined engine speed.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second brake device (11) is a motor brake.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second brake device (11) is the internal friction of the motor.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the method is performed when the vehicle speed drops below 20 km / h.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method is performed when the total gearbox transmission ratio exceeds 6 times.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method is performed when the engine speed drops below 800 rpm.

Method according to any of the preceding claims, characterized in that the friction brakes of a trailer are also used to compensate for the loss of brake torque that occurs when the second brake device is disengaged with the brake device. transmission clutch.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the input parameters for the method include one or more of vehicle speed, engine speed, oil temperature, vehicle acceleration, instantaneous brake torque. , vehicle weight, road course gradient, coolant temperature, external temperature, engine driven auxiliary unit load, gearbox torque, vehicle position.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the method comprises the step of receiving information stored via GPS and / or an electronic map, information about the length of the road ahead. of the vehicle.

Device for distributing brake torque between at least one first (13) and second (11) brake devices in a motor vehicle (1), the device being suitable for carrying out the method of the type defined in claims 1 10, the device comprising at least two pairs of wheels (6, 7), wherein the first brake device (13) is a friction brake acting on at least one pair of wheels and wherein the second brake device (11) acts on at least one pair of wheels driven through the transmission (10) and is arranged before the transmission gear device (10), characterized in that the device comprises a control unit configured to distribute the torque of brake between the first and second brake devices to compensate for the loss of brake torque; - the second brake device delivers a calculated brake torque - the second brake device being disengaged from the transmission clutch device and the friction brake brake torque being increased by calculating the brake torque delivered by the second brake device .