BRPI0802253B1

BRPI0802253B1 - método para controlar um veículo equipado com uma transmissão servomecânica

Info

Publication number: BRPI0802253B1
Application number: BRPI0802253A
Authority: BR
Inventors: Fabrizio Amisano; Cesare Sola
Original assignee: Magneti Marelli Powertrain S. P. A.
Priority date: 2007-07-05
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2020-01-28
Also published as: BRPI0802253A2; US20090018737A1; CN101353042B; EP2011708B1; EP2011708A1; DE602007005240D1; CN101353042A; ATE460322T1

Abstract

método para controlar um veículo equipado com uma transmissão servomecânica. um método para controlar a veiculo (1) apresentando as etapas de: verificação, na partida de um motor de combustão interna (4), se uma memória (24) de calibrações contém a função de transmissibilidade de uma embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas em uma troca de marcha (9); envio ao motorista, se a memória (24) de calibrações não contiver a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9), um sinal de inicio de uma primeira etapa de auto- calibração, durante a qual a motorista deve deixar o motor de combustão interna (4) ligado e o veiculo (1) parado; seleção e encaixe em um número de vezes, durante a primeira etapa de auto-calibração, de todas as marchas da troca de marcha (9) autonomamente do motorista para determinar as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9); desencaixe e encaixe, durante a primeira etapa de auto-calibração, da embreagem (6) com a troca de marcha (9) em neutro (20) e autonomamente do motorista para determinar um ponto de inicio do encaixe da embreagem (6); e envio ao motorista, no término da primeira etapa de auto-calibração, de um sinal do término da primeira etapa de auto-calibração.

Description

Método para controlar um veículo equipado com uma transmissão servomecânica. CAMPO TÉCNICO

A presente invenção refere-se a um método para controlar um veiculo equipado com uma transmissão servomecânica.

ESTADO DA TÉCNICA

Existe uma difusão já crescente das transmissões servomecânicas, que são estruturalmente semelhantes a uma transmissão manual de um tipo tradicional, exceto pelo fato que o pedal de embreagem e a alavanca de marcha operada pelo motorista são substituídos por controles servo-hidráulicos ou servo-elétricos 10 correspondente.

Ao uSar uma transmissão servomecânica, o motorista meramente tem que emitir (por exemplo, usando duas alavancas dispostas nos lados opostos da coluna de direção) a uma unidade de controle de transmissão uma ordem para comutar a uma marcha mais alta ou de outro modo a uma marcha mais baixa, e a 15 unidade de controle de transmissão realiza autonomamente a alteração de marcha ao atuar no motor e nos servo-controles associados à embreagem e troca de marcha.

Normalmente, uma transmissão servomecânica compreende, respectivamente, três acionadores hidráulicos, que acionam o encaixe/desencaixe da embreagem, encaixe/desencaixe das marchas, e seleção da 20 marcha, e três sensores de posição, que são associados aos três acionadores hidráulicos para detectar a posição da embreagem, a posição do encaixe/desencaixe das marchas, e a posição se seleção das marchas. A unidade de controle de transmissão usa os sinais fornecidos pelos sensores de posição para controle de retroalimentação dos acionadores hidráulicos.

5 As tolerâncias inevitáveis de construção dos componentes mecânicos da transmissão, dos acionadores hidráulicos e dos sensores de posição consideram necessárias uma calibração inicial adequada da transmissão servomecânica de tal forma a permitir que a unidade de controle de transmissão armazene a função efetiva de transmissibilidade da embreagem (i.e., a função bi-única que associa a cada 30 posição da embreagem um respectivo valor do torque transmitido pela embreagem entre o eixo do motor e o eixo primário da troca de marcha) e as posições efetivas do encaixe das marchas e seleção das marchas.

Atualmente, a calibração inicial da transmissão servomecânica de um veiculo exige que, assim que o veículo sai da linha de prodúção, 35 um operador com habilidade deve conectar um computador, com o qual ele é equipado, à unidade de controle de transmissão do veículo de modo a fazer com que a própria unidade de controle de transmissão realize as operações de calibração. Conseqüentemente, a calibração inicial da transmissão servomecânica de um veículo é

2/7 uma operação que é longa, trabalhosa e requer a intervenção de um técnico com habilidade.

RESUMO DA INVENÇÃO

O objetivo da presente invenção é o de fornecer um método para controlar um veículo equipado com uma transmissão servomecânica, o referido método de controle sendo livre das desvantagens acima descritas e, especificamente, sendo fácil e barato para implementar.

É fornecido de acordo com a presente invenção um método para controlar um veículo equipado com uma transmissão servomecânica de acordo com 10 o que é relatado nas reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A presente invenção agora será descrita com referência aos desenhos anexos, que ilustram um exemplo não limitante de sua configuração, caracterizado pelo fato de que:

A Figura 1 é uma visão plana esquemática de um veículo equipado com uma transmissão servomecânica e implementando o método de controle formando o objeto da presente invenção; e

A Figura 2 é uma visão esquemática da transmissão servomecânica da Figura 1. CONFIGURAÇÕES PREFERIDAS DA INVENÇÃO

0 Na Figura 1, o número de referência 1 designa como um todo um automóvel fornecido com duas rodas frontais 2 e duas rodas de motriz traseiras 3, que recebem o torque gerado por um motor de combustão interna 4 através de uma servo-transmissão 5. A servo-transmissão 5 compreende uma servo-embreagem 6, que é alojada em uma campânula fixa com relação ao motor 4 e é projetada para conectar a

5 um eixo de acionamento 7 do motor 4 a um eixo de transmissão 8 terminando em uma troca servo de marcha 9 disposta na árvore traseira. Conectado em modo de cascata à troca servo de marcha 9 está um diferencial de auto-bloqueio 10, partindo do qual um par das árvores de eixo 11, cada uma das quais é fixa com relação a uma respectiva roda de motriz traseira 3.

O automóvel 1 compreende uma unidade de controle do motor 12 (ilustrada esquematicamente), urna unidade de controle dé transmissão 13 (ilustrada esquematicamente), e uma linha 14 BUS, que implementa o protocolo CAN (Rede de Área do Carro) e estende-se a todo o automóvel 1. Tanto a unidade de controle do motor 12 quanto a unidade de controle de transmissão 13 são conectadas à linha 14

BUS e pode, conseqüentemente, comunicar-se entre si através de mensagens enviadas na própria linha 14 BUS.

De acordo com o que é ilustrado na Figura 2, a troca servo de marcha 9 compreende um eixo primário 16, que gira em uma velocidade angular ω1,

3/7 e um eixo secundário 17, que gira em uma velocidade angular ω2 e transmite movimento às rodas de motriz traseiras 3 através do diferencial 10 e o par de árvores de eixo 11. A troca servo de marcha 9 é acionada por um controle servo 18 para encaixar/desencaixar uma marcha e por um controle servo 19 para selecionar uma marcha; o controle servo 18 e o controle servo 19 podem ser de um tipo elétrico ou de um tipo hidráulico e são acionados pela unidade de controle 13 da transmissão 5.

Através de interposição da servo-embreagem 6, o eixo primário 16 é conectado ao eixo de acionamento 7, que é acionado em rotação pelo motor 4 e gira em uma velocidade angular mm. A servo-embreagem 6 é acionada por um 10 controle servo 20, que é preferivelmente de um tipo hidráulico e é acionada pela unidade de controle 13 da transmissão 5.

No caso de controle manual da servo-transmissão 5, o motorista do automóvel 1 enviá, de um modo conhecido, à unidade de controle de transmissão 13, a solicitação para realizar uma alteração de marcha. Durante uma 15 alteração de marcha de uma marcha atual a uma marcha subseqüente, a unidade de controle 13 emite um comando para execução em seqüência de uma série de operações, cada uma das quais deve ser concluída antes de ser possível concluir a próxima operação. Especificamente, a série de operações a ser realizada para conduzir uma alteração de marcha de uma marcha atual a uma marcha subseqüente, compreende:

0 - corte do torque fornecido pelo motor 4 com a finalidade de impedir um aumento acentuado e descontrolado na velocidade angular com do eixo de acionamento 7;

- clésencaixe da servo-embreagem 6 ao acionar o controle servo 20;

- desencaixe da marcha atual ao acionar o controle servo 18;

- seleção da marcha subseqüente ao acionar o controle servo 19;

5 - encaixe da marcha subseqüente ao acionar o controle servo 18;

- encaixe da servo-embreagem 6 ao acionar o controle servo 20; e

- restauração do torque fornecido pelo motor 4.

Quando o carro inicia em uma condição parada, í.e., uma condição em que a troca servo de marcha 9 está no neutro, a servo-embreagem 6 é 30 tipicamente desencaixada, e o motor 4 está ocioso, algumas das operações acima descritas não são mais necessárias e especificamente não é necessário cortar o torque fornecido pelo motor 4, desencaixar a servo-embreagem 6 e desencaixar a marcha atual.

Os controles servos 18, 19 e 20 são acionados diretamente pela unidade de controle de transmissão 13. Ao invés disso, as variações do torque 35 fornecido pelo motor 4 são realizadas pela unidade de controle 12 do motor 4 após solicitação específica da unidade de controle de transmissão 13 enviada através da linha 14 BUS.

De acordo com o que é ilustrado na Figura 2, associados à

4/7 troca servo de marcha 9 estão dois sensores de posição 21 e 22 para determinar, respectivamente, a posição de encaixe/desencaixe e a posição de seleção da troca servo de marcha 9. Além do mais, associado à servo-embreagem 6 está um sensor de posição 23 para determinar a posição da servo-embreagem 6. Os sensores de posição 21, 22 e 5 23 são conectados diretamente à unidade de controle de transmissão 13, que usam os sinais fornecidos pelos sensores de posição 21, 22 e 23 para controle de retroalimentação dos controles servos 18, 19 e 20.

Além do mais, a unidade de controle de transmissão 13 compreende uma memória de calibração 24 projetada para armazenar uma função de 10 transmissibilidade da servo-embreagem 6 e as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9.

A função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 é uma função bi-única que associa a cada posição da servo-embreagem 6 um respectivo valor do torque transmitido pela servo-embreagem 6 entre o eixo de acionamento 7 e o 15 eixo primário 16 da troca servo de marcha 9. A função de transmissibilidade da servoembreagem 6 possui dois pontos de limite: um ponto de inicio do encaixe em que a servo-embreagem 6 inicia a transmitir o torque (i.e., a montante do ponto de início do encaixe, a servo-embreagem 6 não transmite qualquer torque independentemente de sua posição) e um ponto de encaixe, em que a servo-embreagem 6 inicia para estar 2 0 completamente encaixada (i.e., a jusante do ponto de encaixe, a servo-embreagem 6 transmite um torque constante independentemente de sua posição). Entre o ponto de início do encaixe e ponto de encaixe, a função de transmissibilidade da embreagem 6 segue um padrão crescente com um formato tendenciosamente parabólico.

As posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na 25 troca servo de marcha 9 indicam as leituras feitas pelos sensores de posição 21 e 22 das posições em que o encaixe/desencaixe das marchas e seleção das marchas ocorre.

A unidade de controle de transmissão 13 usa as informações armazenadas na memória de calibração 24 para controlar os controles servos 18, 19 e 20, de modo a considerar as tolerâncias inevitáveis de produção dos 30 componentes mecânicos da servo-transmissão 5, dos acionadores hidráulicos 18, 19 e 20, e dos sensores de posição 21, 22 e 23.

Mediante a partida do motor de combustão interna 4, a unidade de controle de transmissão 13 verifica se a memória de calibração 24 contém a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 e/ou as posições efetivas de 35 encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9; se a memória de calibração 24 não conter a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9, então a unidade de controle de transmissão 13 determina que essa seja a primeira partida do motor de

5/7 combustão interna 4 (ou a primeira partida do motor de combustão interna 4 após substituição de parte da servo-transmissâo 5) e inicia o processo de auto-calibração compreendendo uma primeira etapa de auto-calibração e uma segunda etapa subseqüente de auto-calibração.

Preliminarmente, a unidade de controle de transmissão 13 verifica que nenhum erro está presente, i.e., que todos os sensores 21-23 e todas as válvulas de solenóide estão presentes e adequadámente conectadas; assim que for verificado que nenhum erro está presente, a unidade de controle de transmissão 13 pode iniciar a emissão de comandos aos controles servos 18-20.

Inicialmente, a unidade de controle de transmissão 13 envia uma sinal ao motorista a partir do início da primeira etapa de auto-calibração, durante a qual o motorista deve deixar o motor de combustão interna 4 ligado e o automóvel 1 parado. Então, a unidade de controle de transmissão 13 seleciona e encaixa um número de vezes todas as marchas da troça servo de marcha 9 usando os controles servos 18 e

19 e autonomamente do motorista com a finalidade de determinar as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9.

Assim que as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9 foram determinadas com precisão e possibilidade de repetição suficientes, a unidade de controle de transmissão 13 desencaixa e encaixa 2 0 a servo-embreagem 6 com a troca servo de marcha 9 em neutro usando o controle servo 20 e autonomamente do motorista com a finalidade de determinar o ponto de início de encaixe da servo-embreagem 6.

Assim que o ponto de inicio do encaixe da servoembreagem 6 tiver sido determinado, a unidade de controle de transmissão 13 envia ao 25 motorista um sinal para terminar a primeira etapa de auto-calibração e então um sinal de início da segunda etapa de auto-calibração, durante as quais o motorista deve dirigir o automóvel 1 ao longo de um percurso de teste que considera uma série de partidas a partir de uma condição parada; o percurso de teste pode ser uma pista de teste ou outro modo uma bancada de teste em rolo.

De acordo com a configuração preferida, no final da primeira etapa de auto-calibração, a unidade de controle de transmissão 13 compara a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 é/ou as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca seryo de marcha 9 com valores correspondentes de comparação de média esperados armazenados na etapa de design para verificar que os valores determinados durante a primeira etapa de auto-calibração não são muito diferentes dos valores de comparação de média esperados. Se os valores determinados durante a primeira etapa de auto-calibração forem muito diferentes dos valores de comparação de média esperados, então a unidade de Controle de transmissão 13 interrompe o processo

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de auto-calibração e sinaliza um possível erro mecânico.

Durante a segunda etapa de auto-calibração, a unidade de controle de transmissão 13 determina, em cada alteração de marcha, o ponto de início do encaixe da servo-embreagem 6 e o ponto de encaixe da servo-embreagem 6 e, 5 durante a partida de uma condição parada, estima o comportamento da função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 entre o ponto de início do encaixe e o ponto de encaixe. Assim que a função dé transmissibilidade da servo-embreagem 6 tiver sido determinada com precisão e possibilidade de repetição suficientes, a unidade de controle de transmissão 13 envia ao motorista um sinal de término da segunda etapa de auto10 calibração e termina o procedimento de auto-calibração.

De acordo com a configuração preferida, no início da primeira etapa de auto-calibração, a unidade de controle de transmissão 13 aciona os controles servos 18, 19 e 20 determinado número de vezes antes de determinar a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 e/ou posições efetivas de encaixe e seleção ’ 15 das marchas na troca servo de marcha 9; o objetivo do acionamento anterior dos controles servos 18, 19 e 20 é o de permitir aos mecânicos da servo-transmissão 5 e dos controles servos 18, 19 e 20 fixar antes de prosseguir com as medições.

Preferivelmente, durante a primeira etapa de autocalibração, o automóvel 1 é mantido freado autonomamente a partir do motorista usando 2 0 (se presente) um freio de mão servo acionado por um próprio controle servo, ou de outro modo usando um sistema de frenagem do automóvel 1. Altemativamente, podería ser exigido que o motorista mantenha o pedal de freio pressionado durante a primeira etapa de auto-calibração.

De acordo com a configuração preferida, a unidade de controle de transmissão 13 envia os sinais ao motorista ao controlar uma instrumentação do automóvel 1 estabelecida em um painel do próprio automóvel 1 (por exemplo, ao enviar uma mensagem de texto em um display ou de outro modo ao acender uma combinação específica de luzes de aviso).

Coma finalidade de considerar o desgaste mecânico e » 30 desvio com o tempo dos componentes da servo-transmissão 5, a unidade de controle de transmissão 13 ciclicamente atualiza durante a vida útil do automóvel 1 a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca servo de marcha 9. Um exemplo da modalidade para atualizar a função de transmissibilidade da servo-embreagem 6 é fornecido nos pedidos de patente 35 EP0856677 e EP1201955 aqui incorporados por referência.

O método de controle acima descrito (implementado na unidade de controle de transmissão 13) apresenta numerosas vantagens, na medida em que é simples e barato para implementar em um veículo equipado com a servo7/7 transmissão 5 e, acima de tudo, torna as calibrações iniciais da servo-transmissão 5 extremamente simples e intuitivas. Na prática, é suficiente que, assim que o automóvel 1 tiver saído na linha de produção, um testado deve iniciar o motor 4 do automóvel 1 e, após determinado intervalo de tempo sinalizado através do painel de instrumento do 5 automóvel 1, deve realizar uma execução de teste pré-definido (junto com um circuito real ou usando uma bancada de teste em rolo).

Claims

Reivindicações

1. Método para controlar um veículo (1), o referido veículo (1) compreendendo:

um motor de combustão interna (4) fornecido com um eixo de acionamento (7);

uma troca servomecânica de marcha (9), acionada por pelo menos um primeiro controle servo (18, 19);

uma servo-embreagem (6), acionada por pelo menos um segundo controle servo (20) e definida entre o eixo de acionamento (6) e um eixo primário (16) da troca de marcha (9) para conectar e desconectar o eixo de acionamento (7) para/de o eixo primário (16) da troca de marcha (9);

pelo menos um primeiro sensor de posição (21, 22) para detectar a posição da troca de marcha (9);

pelo menos um segundo sensor de posição (23) para detectar a posição da embreagem (6);

uma unidade de controle (13) para controlar a transmissão, fornecida com uma memória (24) de calibrações, projetada para armazenar uma função de transmissibilidade da embreagem (6) e as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9);

o método de controle é caracterizado por compreender as etapas de:

verificação, na partida do motor de combustão interna (4), se a memória (24) de calibrações contém a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9);

envio ao motorista, se a memória (24) de calibrações não contiverem a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9), um sinal de início de uma primeira etapa de auto-calibração, durante a qual o motorista deve deixar o motor de combustão interna (4) ligado e o veículo (1) parado;

seleção e encaixe em um número de vezes, durante a primeira etapa de auto-calibração, de todas as marchas da troca de marcha (9) usando o primeiro controle servo (18, 19) e autonomamente do motorista para determinar as posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9);

desencaixe e encaixe, durante a primeira etapa de auto-calibração, da embreagem (6) com a troca de marcha (9) em neutro usando o segundo controle servo (20) e autonomamente do motorista para determinar um ponto de início do encaixe da embreagem (6); e envio ao motorista, no final da primeira etapa de auto-calibração, um sinal para término da primeira etapa de auto-calibração.

Petição 870180156255, de 28/11/2018, pág. 6/10

2. Método de controle, de acordo com a reivindicação 1, e caracterizado por compreender as etapas adicionais de:

envio ao motorista, no final da primeira etapa de auto-calibração, um sinal para o início de uma segunda etapa de auto-calibração, durante a qual o motorista deve dirigir o veículo (1) ao longo de uma execução de teste que considera uma série de inícios a partir da condição parada;

determinação, durante a segunda etapa de auto-calibração, do ponto de início do encaixe da embreagem (6) e de um ponto de encaixe da embreagem (6); e envio ao motorista, no final da segunda etapa de auto-calibração, de um sinal do término da segunda etapa de auto-calibração.

3. Método de controle, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por durante a partida a partir de uma condição parada da segunda etapa de autocalibração é estimado o comportamento da função de transmissibilidade da embreagem (6) entre o ponto de início do encaixe e o ponto de encaixe.

4. Método de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender a etapa adicional de acionamento, durante a primeira etapa de auto-calibração, dos controles servos (18, 19, 20) determinado número de vezes antes de determinar a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9).

5. Método de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por, durante a primeira etapa de auto-calibração, o veículo (1) é mantido freado.

6. Método de controle, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o veículo (1) compreender um freio de mão servo, acionado por pelo menos um terceiro controle servo; durante a primeira etapa de auto-calibração, o veículo (1) é mantido freado ao acionar o freio de mão servo autonomamente do motorista.

7. Método de controle, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o veículo (1) ser mantido freado ao acionar um sistema de frenagem do veículo (1) autonomamente do motorista.

8. Método de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por os sinais são enviados ao motorista, acionando uma instrumentação do veículo (1) estabelecido em um painel do próprio veículo (1).

9. Método de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender as etapas adicionais de atualização ciclicamente, durante a vida útil do veículo (1), da função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9).

10. Método de controle, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender as etapas adicionais de:

Petição 870180156255, de 28/11/2018, pág. 7/10

2/3

3/3 armazenamento dos valores de comparação de média esperados para a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9); e comparação da função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9) determinadas durante a primeira etapa de auto-calibração com os valores correspondentes de comparação de média esperados para verificar se a diferença entre a função de transmissibilidade da embreagem (6) e/ou posições efetivas de encaixe e seleção das marchas na troca de marcha (9) determinadas durante a primeira etapa de auto-calibração não são muito diferentes dos valores de comparação de média esperados.