PT1719681E

PT1719681E - Dispositivo de controlo de motor do dispositivo de transmissão de potência de veículo

Info

Publication number: PT1719681E
Application number: PT05710038T
Authority: PT
Inventors: Masahiko Hayashi; Tatsuhiko Ebara
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2004-02-06
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2010-12-22
Also published as: US7524264B2; CN100436891C; JP2005219672A; EP1719681A1; WO2005075239A1; AU2005210438B2; AU2005210438A1; JP3724491B2; EP1719681A4; CN1938535A; DE602005024768D1; US20070173374A1; EP1719681B1

Description

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DESCRIÇÃO "Dispositivo de controlo de motor de dispositivo de transmissão de potência de veiculo"

Campo técnico 0 presente invento refere-se a um controlador de veiculo para um dispositivo de transmissão de potência de veiculo que inclui uma embraiagem automática entre um motor e uma caixa de velocidades, a embraiagem sendo embraiada e desembraiada automaticamente no momento de troca de mudança ao deslocar uma engrenagem da caixa de velocidades dependendo das condições de deslocamento do veiculo. Técnica anterior

Foram desenvolvidos vários tipos de dispositivos de transmissão de potência para veículos para facilitar a condução numa tentativa de facilitar a condução de veículos e reduzir a fadiga para os condutores e foram empregues nos veículos colocados no mercado. Um dos quais pode ser um dispositivo fácil de accionar que utiliza uma caixa de velocidades do tipo de um mecanismo de engrenagens de eixos paralelos semelhante à de um veículo chamado manual combinada com uma embraiagem automática, de maneira a que a embraiagem possa ser embraiada e desembraiada automaticamente no momento em que o condutor tenta trocar de mudança ao mudar a engrenagem por meio de uma alavanca de velocidades sem utilizar realmente o pedal da embraiagem. Também foi proporcionado um dispositivo de transmissão de potência que troca automaticamente de mudança dependendo das condições de deslocamento do veículo ao utilizar um controlador electrónico em vez do condutor accionar a alavanca de velocidades. Como caixa de velocidades de uma classe superior, foi ainda proporcionado um dispositivo de transmissão de potência equipado com um modo de troca de mudanças manual no qual o condutor troca a mudança e um modo de troca de mudanças automático no qual um controlador electrónico troca de mudança automaticamente, qualquer um dos modos sendo seleccionado pelo condutor. 2

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Nos últimos anos, foi desenvolvido um dispositivo de transmissão de potência tendo um acoplamento fluido interposto entre um motor e uma embraiagem automática para ser utilizado em veículos equipados com um motor diesel. Com o acoplamento fluido estando interposto, o veículo pode arrancar ao utilizar deslizamento entre a bomba e a turbina no acoplamento fluido particularmente quando o veículo utiliza um motor diesel que produz um grande binário numa região de baixas velocidades de rotação do motor. Nomeadamente, isto facilmente executa um arranque suave sem necessitar de trabalho de embraiagem sofisticado o qual é executado no momento do arranque de um veículo manual e ao mesmo tempo, absorve a flutuação no binário do motor durante o ponto morto e ainda, reduz a vibração e ruído.

No dispositivo de transmissão de potência tendo a embraiagem automática como descrita acima, em geral, o motor está equipado com um controlador de motor electrónico. 0 controlador de motor armazena, por exemplo, um mapa que determina a quantidade de fornecimento de combustível dependendo, por exemplo, de quanto o pedal do acelerador foi premido pelo utilizador e da velocidade de rotação do motor. Quando se desloca normalmente, o controlador de motor controla a quantidade de combustível fornecido para o motor ao utilizar o valor que o pedal do acelerador foi premido como um parâmetro básico (o controlo de motor para controlar a quantidade de fornecimento de combustível utilizando o valor que o pedal de acelerador foi premido como um parâmetro básico é de aqui em diante referido como "controlo de acompanhamento do pedal do acelerador"). 0 controlador de motor está ainda ligado a um controlador de embraiagem que controla a embraiagem, isto é, estes dois controladores estão ligados desta maneira para controlar a condição de operação do motor dependendo de uma condição de ligação da embraiagem no momento de trocar de mudança. A Fig. 1 ilustra esquematicamente o dispositivo de transmissão de potência de veículos acima. No dispositivo de transmissão de potência, um acoplamento fluido 2 está ligado nas traseiras de um motor diesel 1 e uma caixa de velocidades 4 tendo um mecanismo de engrenagens de eixos paralelos está ainda ligada ao mesmo por intermédio de uma embraiagem de 3

ΕΡ 1 719 6 81/PT pratos múltiplos em banho de óleo 3. Um veio de saída 41 da caixa de velocidades 4 acciona as rodas do veículo que não são mostradas. Excepto quando o veículo arrancar, uma bomba 21 (inteqral com um veio de saída do motor diesel 1) e uma turbina 22 (integral com um veio de entrada 31 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3) do acoplamento fluido 2 são acopladas uma à outra através de uma embraiagem de bloqueio 23 e deste modo, o veio de saída do motor diesel 1 é acoplado directamente ao veio de entrada 31 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. A caixa de velocidades 4 é uma caixa de velocidades comum do tipo de um mecanismo de engrenagens de eixos paralelos no qual uma manga de troca de mudanças engrena numa estria de engrenagem que está formada numa engrenagem integralmente com a mesma e está equipada com um mecanismo de sincronização conhecido, o qual pode ser um anel sincronizador. 0 motor diesel está equipado com um controlador de motor 11 e a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 está equipada com um controlador de embraiagem 31 e estes controladores estão ligados de maneira a controlarem o motor diesel 1 e a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Estes controladores recebem sinais de velocidade de rotação a partir de um sensor de velocidade de rotação 51 que detecta a velocidade de rotação do veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 (velocidade de rotação da turbina 22 do acoplamento fluido 2), a partir de um sensor de velocidade de rotação 52 que detecta a velocidade de rotação do veio de saída 33 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 (velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades 4) e a partir de um sensor de velocidade de rotação 53 que detecta a velocidade de rotação do veio de saída 41 da caixa de velocidades 4. Os controladores utilizam os sinais de velocidade de rotação para a operação de controlo no momento de trocar de mudança. A embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 no dispositivo de transmissão de potência é uma embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo geral na qual muitos pratos de atrito, montados em estrias no veio de entrada 32, e muitos pratos de atrito, montados em estrias no veio de saída 33, estão dispostos alternadamente. A quantidade de ligação 4

ΕΡ 1 719 6 81/PT da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 é controlada ajustando a pressão hidráulica que actua sobre um pistão que empurra os pratos de atrito dependendo de um ciclo de operação D de impulsos produzidos a partir do controlador de embraiagem 31 como é ensinado, por exemplo, no documento JP-A-2002-295529. Neste, a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 está completamente embraiada quando o ciclo de operação é 0% e está desembraiada quando o ciclo de operação é 100% uma vez que a quantidade de ligação é zero.

Com referência à Fig. 6, é descrito abaixo a operação do dispositivo de transmissão de potência no momento de trocar para uma mudança superior (quarta velocidade para quinta velocidade). No momento de trocar a mudança, o controlador de embraiagem 31 que tinha estado a produzir um ciclo de operação de 0% agora produz um ciclo de operação de 100% em resposta a um sinal de instrução de troca de mudança A para desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 e portanto, separar a caixa de velocidades 4 do motor diesel 1. A mudança (quarta velocidade) da caixa de velocidades 4 que tinha estado a transmitir a potência até ao momento é desengatada para levar a caixa de velocidades 4 para neutro. A caixa de velocidades 4, após o mesmo, é engrenada com uma nova mudança (quinta velocidade). Durante este período, a velocidade de rotação do veio de saída da caixa de velocidades 4 é sincronizada com a velocidade de rotação da nova mudança através do mecanismo de sincronização e o engate com a nova mudança é obtido (mudança engatada) num momento em que o sincronismo é obtido e deste modo, é concluída a troca de mudança da caixa de velocidades 4. No caso da operação manual, o sinal de instrução de troca de mudança A é produzido quando é detectada a tentativa do condutor de trocar de mudança por um detector instalado no manipulo de uma alavanca de velocidades 61 que é accionada pelo condutor. Quando a caixa de velocidades 4 está no estado de trocar automaticamente a mudança em função de um actuador ou semelhante, o controlador de veículo decide se é necessário trocar a mudança dependendo da velocidade do veículo e do valor de depressão do pedal do acelerador 62 e o sinal de instrução de troca de mudança A é produzido automaticamente quando for necessário alterar a velocidade. 5 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ

Após a mudança ter sido engatada, o controlador de embraiagem 31 embraia a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 de maneira a que a potência do motor diesel 1 seja transmitida novamente para a caixa de velocidades 4. Contudo, neste caso, afim de evitar o choque da troca de mudança provocado por uma transmissão de binário súbita ou para evitar que o motor pare, o controlador de embraiagem 31 opera para diminuição gradual do ciclo de operação e para aumentar gradualmente a quantidade de ligação da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 como é descrito, por exemplo, no documento JP-A-2002-295529. Quando a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 está completamente embraiada, o motor diesel 1 está num estado de acoplamento directo ao veio de entrada da caixa de velocidades 4 e deste modo, a troca de mudança está concluída pela caixa de velocidades 4 e pela embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Na prática, a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 tem uma região inválida onde a quantidade de ligação quase não aumenta apesar da pressão hidráulica ser elevada a partir do estado desembraiado. Por conseguinte, o ciclo de operação é muito reduzido durante um curto período de tempo de maneira a que a região inválida seja ultrapassada rapidamente. Após o mesmo, o controlador de embraiagem 31 produz um tal ciclo de operação que permite que a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 seja embraiada uma quantidade conveniente.

Como é mostrado na porção inferior da Fig. 6, quando a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 é desembraiada em resposta ao sinal de instrução de troca de mudança A e a caixa de velocidades 4 é separada do motor diesel 1, a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades 4 (veio de saída 33 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3) cai rapidamente para uma velocidade de rotação que corresponde à nova mudança (quinta velocidade) acompanhando a operação do mecanismo de sincronização. Em relação ao veio de saída do motor diesel 1 (veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3), por outro lado, acontece um fenómeno chamado aumento de rotações (aumento de rotações do motor) no qual a velocidade de rotação aumenta subitamente uma vez que o motor diesel 1 fica subitamente liberto da carga para 6 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ deslocar ο veículo. Quando acontece este fenómeno, o ruído do motor aumenta, aumenta uma diferença na velocidade de rotação entre o veio de entrada e o veio de saída da embraiagem e é necessário um maior período de tempo para embraiar completamente a embraiagem.

Para evitar um aumento súbito na velocidade de rotação e para diminuição duma diferença entre a velocidade de rotação do veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 e a velocidade de rotação do veio de saída 33 da mesma, o modo de controlo do controlador de motor 11 no momento de trocar de mudança é alterado para um controlo de motor de troca de mudança que não é dependente do valor de depressão do pedal do acelerador 62 e a quantidade de combustível fornecida para o motor diesel 1 é fortemente limitada, isto é, reduzida para uma quantidade de combustível durante o ponto morto do motor. Isto é, em resposta ao sinal de instrução de troca de mudança A, o controlador de motor 11 interrompe o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador e desempenha um modo de controlo de motor de troca de mudança para controlar o motor diesel 1 independentemente do valor de depressão do pedal do acelerador 62. Isto reduz fortemente a quantidade de combustível mas no entanto, muitas vezes ainda é acompanhado pela ocorrência de aumento de rotações devido ao atraso de tempo no controlo. 0 controlo de motor de troca de mudança continua desde quando o sinal de instrução de troca de mudança A é introduzido até ao embraiar da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 ter sido concluído. Após o mesmo, o controlo de motor retorna novamente para o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador normal. No início e no fim do controlo de motor de troca de mudança, é executado um amortecimento para aumentar ou diminuição da quantidade de combustível gradualmente durante curtos períodos de tempo para evitar o efeito adverso provocado por uma súbita alteração na quantidade de combustível.

No momento de trocar para uma mudança superior, a embraiagem é desembraiada, a potência do motor é temporariamente desligada e o veículo desacelera. Antes de aumentar de mudança, o condutor, em muitos casos, está a tentar acelerar o veículo pressionando o pedal do acelerador. 7 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ

Por conseguinte, uma desaceleração no momento de trocar de mudança dá ao condutor uma sensação de lentidão e um choque de troca de mudança e prejudica a sensação de condução. Com as mudanças baixas tal como a primeira velocidade e a segunda velocidade, em particular, a caixa de velocidades produz um grande binário de saida e o veiculo normalmente acelera bruscamente. Por conseguinte, a troca para uma mudança superior com mudanças baixas dá ao condutor uma sensação de maior lentidão. A deterioração descrita acima na sensação de condução é chamada "perda de aceleração". A fim de evitar que a sensação de condução seja prejudicada pela "perda de aceleração" no momento de trocar a mudança, o presente requerente desenvolveu um controlador de troca de mudança como o descrito no documento JP-A-60-11757. Este controlador de troca de mudança está "provido de meios para decidir se o motor pode produzir um excedente de aceleração para a potência necessária para deslocar o veiculo e quando a troca de mudança é para aumentar de velocidade, vira o acelerador do motor para a direcção fechado antes de desembraiar a embraiagem para diminuição do excedente de binário". Isto é, quando a potência do motor é consideravelmente superior à potência necessária para o deslocamento e a aceleração do veiculo excede um predeterminado valor, a potência do motor é estrangulada durante um breve periodo de tempo antes de desembraiar a embraiagem para trocar de mudança. Isto diminui a aceleração do veiculo antes de trocar a mudança e modera uma súbita "perda de aceleração". 0 controlador acima pretende moderar a "perda de aceleração" e diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem para trocar a mudança. Por conseguinte, no momento em que a embraiagem é desembraiada, a potência do motor foi reduzida de um grau considerável e a velocidade de rotação do motor é impedida de aumentar mesmo quando a carga para deslocar o veiculo é removida. Por conseguinte, um controlo para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem para trocar a mudança (de aqui em diante chamado "controlo de redução anterior") é eficaz na prevenção da ocorrência do aumento de rotações no momento de trocar a mudança. 8 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ

No entanto, de acordo com a técnica descrita no documento acima JP-A-60-11757, o controlo de redução anterior que precede a operação de desembraiar a embraiagem é executado quando a potência do motor é consideravelmente superior à potência que é necessária para o deslocamento e quando a aceleração do veiculo excede um valor predeterminado. Por outras palavras, o controlo de redução anterior não é executado quando as condições acima não estão satisfeitas e pode ocorrer o aumento de rotações no momento de trocar para uma mudança superior. Além disso, o valor de retorno do acelerador para reduzir a potência do motor é ajustado para ser constante. Por conseguinte, dependendo das condições de operação, o efeito do controlo de redução anterior torna-se insuficiente e a velocidade de rotação não é reduzida de um valor adequado. Ou, o controlo de redução anterior opera tão eficazmente que a velocidade de rotação muitas vezes diminui excessivamente. 0 documento genérico DE 199 63 746 descreve um método para controlar electronicamente um motor e uma embraiagem, em que é determinado um binário de saida alvo do motor com base no binário de saida alvo da embraiagem.

Descrição do invento

Quando se trata de um dispositivo de transmissão de potência de veiculo equipado com uma embraiagem automática, é um problema básico do presente invento trocar rapidamente a mudança impedindo um aumento da velocidade de rotação do motor, que resulta do desembraiar da embraiagem automática no momento da troca para uma mudança superior, para evitar o aumento de rotações e fazendo concordar a velocidade de rotação do motor com a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades em pouco tempo. No momento da troca para uma mudança superior, o invento define convenientemente um valor alvo para a diminuição da potência do motor, dependendo das condições de operação do veiculo antes de desembraiar a embraiagem, a fim de impedir a ocorrência de aumento de rotações em todas as mudanças ao mesmo tempo que modera convenientemente a "perda de aceleração". 9

ΕΡ 1 719 6 81/PT É, por conseguinte, um objecto do presente invento proporcionar um controlador de motor que define convenientemente um valor alvo para reduzir a potência do motor dependendo das condições de operação do veiculo antes de desembraiar a embraiagem no momento de trocar para uma mudança superior a fim de impedir a ocorrência de aumento de rotações em todas as mudanças e ao mesmo tempo, moderar a "perda de aceleração" de um valor conveniente. Nomeadamente, como é descrito na reivindicação 1, o presente invento refere-se a "um controlador de motor para um dispositivo de transmissão de potência de veiculo" que inclui um motor, uma embraiagem e uma caixa de velocidades, em que: a embraiagem está equipada com um controlador de embraiagem que desembraia a embraiagem no momento da troca de mudança da referida caixa de velocidades; o motor está equipado com um controlador de motor que controla o motor com base no valor de depressão do pedal do acelerador como um parâmetro básico, em que no momento da troca de mudança, o controlador de motor, em resposta a um sinal de instrução de troca de mudança, executa um controlo de motor de troca de mudança para controlo do motor independentemente do valor de depressão do pedal do acelerador; e no controlo de motor de troca de mudança no momento de troca para uma mudança superior, o controlador de motor executa um controlo para diminuição da potência do motor durante um periodo predeterminado de tempo antes de desembraiar a embraiagem e o valor alvo para diminuição da potência depende das condições de operação do veiculo, quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança. 0 valor alvo para diminuição da potência é definido em função da mudança quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança enquanto o veiculo está em operação e o valor alvo para diminuição da potência é definido para ser menor quanto maior a mudança utilizada. 10 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ

No dispositivo de transmissão de potência de veiculo equipado com uma embraiagem automática do presente invento como descrito acima, é executado um controlo de redução anterior no momento de trocar para uma mudança superior para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem. Por conseguinte, mesmo quando a embraiagem está desembraiada para trocar a mudança e a carga para deslocar o veiculo executada pelo motor é subitamente removida, pode ser anulado um aumento na velocidade de rotação do motor, pode ser evitada a ocorrência de aumento de rotações e pode ser impedido o aumento do ruido. Aqui, a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades diminui devido à troca para uma mudança superior. No entanto, ao anular o aumento na velocidade de rotação do motor confiando no controlo de redução anterior, a velocidade de rotação do motor que está desengatado no momento de trocar a mudança pode ser levada a concordar com a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades num tempo curto após a mudança ser engatada, o embraiar da embraiagem pode ser concluído rapidamente e o tempo necessário para trocar a mudança pode ser encurtado.

No presente invento o valor alvo para diminuição da potência do motor pelo controlo de redução anterior é definido em função das condições de operação do veículo quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança. Quando a mudança é trocada enquanto o veículo está em operação utilizando uma mudança baixa, uma grande redução na potência do motor pelo controlo de redução anterior produz o mesmo resultado que a "perda de aceleração" e a troca de mudança produz um grande choque devido ao controlo de redução anterior. O valor alvo para diminuição da potência do motor é definido em função das condições de operação do veículo. Quando é utilizada uma mudança baixa, por exemplo, o valor alvo da potência do motor pelo controlo de redução anterior é definido de modo a ser relativamente elevado para moderar convenientemente a "perda de aceleração" no momento de trocar para uma mudança superior, tornando possível impedir a ocorrência de aumento de rotações em todas as mudanças ao mesmo tempo que evita a deterioração nas condições de condução. De acordo com a tecnologia descrita no documento acima JP-A-60-11757, o acelerador é reduzido de um valor 11 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ constante para diminuição da potência do motor, tornando ainda difícil executar o controlo de redução anterior de um valor conveniente para ir de encontro às condições de operação. 0 valor alvo para diminuição da potência pode ser definido como um valor alvo para diminuição da velocidade de rotação. Neste caso, o valor alvo para diminuição da velocidade de rotação pode ser definido em função da velocidade de rotação do motor quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança. 0 valor alvo para diminuição da potência pode ser definido em função da quantidade de combustível fornecido para o motor quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança. 0 valor alvo para diminuição da potência do motor pelo controlo de redução anterior pode ser executado como descrito acima. 0 controlo de redução anterior muitas vezes pode não ser necessário em função das condições de operação do veículo. É desejável que o controlador de motor esteja provido de meios que determinem se o controlo é executado para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem em função das condições de operação do veículo quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança. Neste caso, as condições de operação do veículo quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança podem ser tais que não se irá executar o controlo para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem quando uma diferença na velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades antes e depois da troca de mudança não for superior a uma predeterminada diferença na velocidade de rotação. Por exemplo, quando uma diferença na velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades é pequena antes e depois da troca para uma mudança superior, o controlo de redução anterior não é executado para trocar rapidamente a mudança e retornar o motor novamente para o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador que responde à vontade do condutor. 12

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Breve descrição dos desenhos A Fig. 1 é um diagrama esquemático de um dispositivo de transmissão de potência de veiculo ao qual está aplicado um controlador de veiculo do presente invento; a Fig. 2 é um diagrama que ilustra, com a passagem do tempo, a operação do dispositivo de transmissão de potência de veiculo que se baseia no controlador de veiculo do presente invento; a Fig. 3 é um diagrama que ilustra a operação de controlo do controlador de veiculo de acordo com o presente invento; a Fig. 4 é um diagrama que ilustra uma relação entre a quantidade de combustível e a velocidade de rotação do motor; a Fig. 5 é um fluxograma que ilustra a operação do controlador de veículo de acordo com o presente invento; e a Fig. 6 é um diagrama que ilustra, com a passagem do tempo, a operação do dispositivo de transmissão de potência de veículo que se baseia num controlador de motor convencional.

Melhor modo de executar o invento É descrito abaixo com referência aos desenhos um controlador num dispositivo de transmissão de potência de veículo de acordo com o presente invento. 0 equipamento que constitui o dispositivo de transmissão de potência de veículo ao qual o invento é aplicado não é particularmente diferente daqueles dos dispositivos convencionais mostrados na Fig. 1. Isto é, no dispositivo de transmissão de potência, um acoplamento fluido 2 está ligado na traseira de um motor diesel 1 e uma caixa de velocidades 4 tendo um mecanismo de engrenagens de eixos paralelos está ainda ligada ao mesmo por intermédio de um embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 a qual é uma embraiagem para executar automaticamente 13 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ ο embraiar e desembraiar. Uma bomba 21 e uma turbina 22 do acoplamento fluido 2 estão ligadas uma à outra através de uma embraiagem de bloqueio 23 excepto quando o veiculo arranca e deste modo, o veio de saida do motor diesel 1 está acoplado directamente ao veio de entrada 31 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3.

Além disso, o motor diesel 1 está equipado com um controlador de motor 11 e a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 está equipada com um controlador de embraiagem 31 e estes controladores estão ligados um ao outro de modo a controlar o motor diesel 1 e a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Normalmente, o controlador de motor 11 executa o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador e no momento de trocar a mudança, muda para um modo de controlo de motor de troca de mudança em resposta a um sinal de instrução de troca de mudança A. Isto é, em resposta ao sinal de instrução de troca de mudança A, o controlador de motor 11 interrompe o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador e controla o motor diesel 1 independentemente do valor de depressão do pedal do acelerador 62 para reduzir fortemente a quantidade de fornecimento de combustível. Estes controladores recebem sinais de velocidade de rotação a partir de um sensor de velocidade de rotação 51 que detecta a velocidade de rotação do veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3, a partir de um sensor de velocidade de rotação 52 que detecta a velocidade de rotação do veio de saida da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 e de um sensor de velocidade de rotação 53 que detecta a velocidade de rotação do veio de saida da caixa de velocidades 4. Os controladores utilizam os sinais de velocidade de rotação para a operação de controlo no momento de trocar a mudança. A seguir, é descrito abaixo com referência à Fig. 2 a operação, no momento de trocar a mudança, do controlador no dispositivo de transmissão de potência de veiculo de acordo com o presente invento. A Fig. 2 é um diagrama de operação correspondente à Fig. 6 que ilustra um controlador convencional e ilustra a operação da caixa de velocidades 4, 14 ΕΡ 1 719 681/ΡΙ embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 e motor diesel 1 que são controlados com a passagem do tempo.

No momento de trocar a mudança, quando um sinal de instrução de troca de mudança A para subir de mudança é transmitido a partir de um manipulo de uma alavanca de velocidades 61 ou a partir de um controlador electrónico do veiculo, o controlador de motor 11 interrompe o controlo de acompanhamento do pedal do acelerador que tinha sido executado até ao momento e executa um modo de controlo de motor de troca de mudança. No controlo de motor de troca de mudança desta concretização, o controlador de motor 11, primeiro, decide se é necessário executar o controlo de redução anterior para reduzir a quantidade de fornecimento de combustível. No entanto, esta decisão pode ser omitida e pode ser executado sempre o controlo de redução anterior de um valor conveniente.

Mesmo no momento de trocar para uma mudança superior, a diferença na velocidade de rotação antes e depois da troca de mudança pode muitas vezes não ser tão elevada dependendo dos casos. A velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades é o resultado obtido pela multiplicação da velocidade de rotação do veio de saída 41 da caixa de velocidades por uma relação de transmissão da transmissão. Por exemplo, quando a velocidade do veículo (velocidade de rotação do veio de saída 41 da caixa de velocidades) é baixa e uma alteração na relação de transmissão no momento de subir de mudança é pequena, também é pequena uma alteração na velocidade de rotação do motor, antes e depois da troca de mudança. Neste caso, a caixa de velocidades 4 é rapidamente sincronizada sem produzir quase nenhum aumento de rotações e não é necessário executar o controlo de redução anterior.

Após decidir que é necessário o controlo de redução anterior, o controlo de motor 11 diminui a quantidade de fornecimento de combustível para diminuição da potência do motor diesel 1 antes de desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Sob uma condição onde é exercida uma carga constante sobre o motor como é mostrado na Fig. 3, a velocidade de rotação do motor aumenta com um aumento na quantidade de fornecimento de combustível e existe 15

ΕΡ 1 719 6 81/PT um predeterminada relação entre a velocidade de rotação do motor e a quantidade de combustível. Quando se sobe de mudança da quarta velocidade para a quinta velocidade nesta concretização, a velocidade de rotação que é um terço da velocidade de rotação do motor quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança A é utilizada como uma velocidade de rotação alvo e a quantidade de combustível alimentado para o motor diesel 1 é definida como sendo a quantidade de combustível que corresponde à velocidade de rotação alvo a fim de diminuir a potência do motor (Ped.Q no motor da Fig. 2 é alterada para uma velocidade de rotação desejada Q).

No presente invento, o valor alvo para diminuição da velocidade de rotação pelo controlo de redução anterior é definido em função das condições de operação do veiculo quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança A. Quando o veiculo está em operação utilizando a mudança baixa num estado onde o pedal do acelerador está premido e quando a quantidade de combustível é fortemente reduzida sob uma condição de uma grande aceleração, existe um choque da troca de mudança criando o mesmo resultado que o da "perda de aceleração" como quando a transmissão da potência do motor é interrompida pelo desembraiar da embraiagem. Por conseguinte, nesta concretização, a velocidade de rotação alvo no controlo de redução anterior é determinada em função da mudança no momento de subir de mudança e é definida como sendo metade da velocidade de rotação do motor quando é gerado o sinal de instrução de troca de mudança A no caso da primeira velocidade até à terceira velocidade como é mostrado na Fig. 4 para diminuição gradualmente da aceleração do veículo e impedir a deterioração na operacionalidade. Quando se viaja utilizando uma mudança elevada, a aceleração não é grande. Por conseguinte, a velocidade de rotação alvo é definida como sendo um terço com a quarta mudança e é definida como sendo um quarto com a quinta mudança para evitar uma subida súbita na velocidade de rotação quando a embraiagem é desembraiada para trocar de mudança.

Na concretização acima, a velocidade de rotação alvo é definida em função da velocidade de rotação do motor num momento em que é transmitido o sinal de instrução de troca de 16 ΕΡ 1 719 681/ΡΤ mudança A para diminuição da potência do motor no controlo de redução anterior. Tomando em consideração que a velocidade de rotação do motor no momento de trocar a mudança foi determinada aproximadamente em função da mudança, no entanto, também é permitido definir uma velocidade de rotação alvo antecipadamente em função da mudança em que o veiculo está a ser operado à parte do método de configuração acima. Por exemplo, a velocidade de rotação alvo pode ser definida como sendo 1000 rpm para a primeira até à terceira velocidades, 800 rpm para a quarta velocidade e 700 rpm para a quinta velocidade independentemente da velocidade de rotação do motor no momento em que é transmitido o sinal de instrução de troca de mudança e o combustível pode ser fornecido ao motor diesel 1 em quantidades correspondentes às mesmas. É ainda permitido diminuição da potência do motor através do controlo de redução anterior ao definir um valor alvo em função da quantidade de combustível alimentado para o motor quando da transmissão do sinal de instrução de troca de mudança A enquanto o veículo está em operação sem definir uma velocidade de rotação do motor alvo. Por exemplo, a quantidade de combustível alvo a ser fornecida para o motor diesel 1 é definida como sendo metade da quantidade de combustível no caso de primeira até à terceira velocidades e um terço no caso da quarta velocidade e é definida como sendo um quarto no caso da quinta velocidade pelo controlo de redução anterior para diminuição da potência do motor.

Para evitar a ocorrência de choque de troca de mudança e para evitar a ocorrência de aumento de rotações no momento de trocar a mudança, o controlo de redução anterior é executado durante um período predeterminado de tempo, por exemplo, 0,3 segundos como é mostrado na Fig. 2. Após o fim do controlo de redução anterior, o controlador de embraiagem 31 produz um impulso de um ciclo de operação de 100% para desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Quando a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 está desembraiada, o motor diesel 1 está separado da caixa de velocidades 4, isto é, a caixa de velocidades 4 fica neutra devido à mesma operação da técnica anterior descrita com referência à Fig. 6, pelo que o mecanismo de sincronização opera para iniciar um engrenamento com uma nova engrenagem 17

ΕΡ 1 719 6 81/PT (quinta velocidade). Após o fim do controlo de redução anterior, o controlador de motor 11 diminui a quantidade de combustível para o motor diesel 1 até à quantidade de combustível durante o ponto morto do motor para impedir que a velocidade de rotação do motor aumente subitamente como resultado do desembraiar da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3.

Como irá ser compreendido a partir de um gráfico no lado inferior da Fig. 2 que representa uma alteração na velocidade de rotação, o controlo de redução anterior é executado para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 pelo que a velocidade de rotação do motor diesel 1 (velocidade de rotação do veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3) não aumenta rapidamente impedindo a ocorrência de aumento de rotações mostrado na Fig. 6. A velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades (velocidade de rotação do veio de saida 33 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3) torna-se a velocidade de rotação da quinta velocidade após a mudança da caixa de velocidades 4 ser engatada. Aqui, no entanto, a velocidade de rotação do motor diesel 1 não aumenta no momento de trocar de velocidade. Por conseguinte, a velocidade de rotação do motor diesel 1 concorda com a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades num tempo mais curto quando comparado com o caso da Fig. 6.

Quando o controlador de embraiagem 31 vai embraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 após a mudança ter sido engatada, a diferença torna-se pequena entre a velocidade de rotação do veio de entrada 32 da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 e a velocidade de rotação do veio de saida 33 da mesma. Por conseguinte, passa a ser possivel aumentar rapidamente a quantidade de ligação da embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 quando comparado com o caso da Fig. 6. Por conseguinte, a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 é embraiada completamente num tempo menor para concluir o modo de controlo de motor de troca de mudança permitindo ao motor diesel 1 retornar novamente para o controlo de acompanhamento 18

ΕΡ 1 719 6 81/PT do pedal do acelerador que é controlado em função do valor de depressão do pedal do acelerador pelo condutor. Isto é, o tempo necessário para trocar de velocidade é encurtado. A Fig. 5 é um fluxograma que ilustra a operação do controlador de motor que executa o controlo de redução anterior de acordo com a concretização acima do invento. Aqui, o fluxo é o do controlador de motor 11 para executar o controlo de motor de troca de mudança após ser gerado o sinal de instrução de troca de mudança A.

Quando é transmitido o sinal de instrução de troca de mudança A para subir de mudança, é detectada a mudança com a qual o veículo está a operar (Sl) e a velocidade de rotação do motor NO neste momento (a mesma que a velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades uma vez que a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 foi embraiada) é detectada (S2). Aqui, ao utilizar uma relação de transmissão da transmissão, uma relação de transmissão da transmissão uma velocidade acima e a velocidade de rotação do motor NO, é calculada uma diferença na velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades antes e depois da troca de mudança e é decidido se a diferença na velocidade de rotação não é superior a 100 rpm (S3). Quando a diferença na velocidade de rotação não é superior a 100 rpm, o controlo de redução anterior não tem de ser executado. Por conseguinte a rotina prossegue para a etapa S9 onde a quantidade Q de combustível alimentado para o motor diesel 1 é definida como sendo igual à quantidade de combustível no momento do ponto morto do motor e ao mesmo tempo, o ciclo de operação do controlador de embraiagem 31 é definido como sendo 100% para desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3.

Esta concretização está provida da decisão em S3 como meio para determinar se o controlo de redução anterior é executado. No entanto, o presente invento pode ser posto em prática numa concretização que omite a decisão em S3. Como condição de operação do veículo para determinar se o controlo de redução anterior é executado, pode ser empregue ainda, por exemplo, um factor relacionado com a quantidade de combustível fornecido para o motor em adição à diferença na 19

ΕΡ 1 719 6 81/PT velocidade de rotação do veio de entrada da caixa de velocidades antes e depois da troca de mudança.

Quando a diferença na velocidade de rotação não é inferior a 100 rpm na etapa S3, o controlo de redução anterior tem de ser executado. Por conseguinte, a velocidade é detectada (S4, S5) em relação à mudança que é detectada na etapa 1. Quando a mudança é qualquer uma entre a primeira velocidade até à terceira velocidade, a quantidade Q de combustível fornecido para o motor é definida como sendo a quantidade de combustível correspondente a metade da velocidade de rotação do motor NO detectada na etapa 2, como um valor alvo para diminuição da potência do motor diesel 1, de maneira a que velocidade de rotação do motor seja metade (S6). Quando a mudança não é nenhuma entre a primeira até a terceira velocidade, é decidido se a mudança é a quarta velocidade (S5). Quando a mudança é a quarta velocidade, a quantidade de combustível é definida como sendo a quantidade Q de combustível correspondente a um terço da velocidade de rotação do motor NO através do mesmo procedimento (S7) . Quando a mudança não é nenhuma da primeira até à quarta velocidade, quer dizer que a mudança é a quinta velocidade. Por conseguinte, a quantidade Q de combustível é definida como sendo a quantidade de combustível correspondente a um quarto da velocidade de rotação do motor NO (S8) . Estas quantidades de combustível são determinadas por um gráfico da velocidade de rotação versus a quantidade de combustível mostrado na Fig. 4.

Quando o valor alvo para diminuição da velocidade de rotação do motor e a quantidade Q de combustível são definidas nas etapas 6 a 8, o controlador de motor 11 define o fluxo de controlo de maneira a produzir a quantidade Q de combustível que é definida durante 0,3 segundos. Isto é, na etapa 10, a quantidade de combustível produzida pelo controlador de motor 11 a seguir é definida como sendo a mesma quantidade Q de combustível e é decidido na etapa 11 se a potência continua durante 0,3 segundos. Quando a potência continua durante 0,3 segundos, a rotina prossegue para a etapa 9 onde a quantidade Q de combustível fornecida para o motor diesel 1 é definida como sendo a quantidade de combustível durante o ponto morto do motor e o ciclo de 20

ΕΡ 1 719 6 81/PT operação do controlador de embraiagem 31 é definido como sendo 100%.

Como foi descrito acima, o controlador de motor 11 fornece a quantidade Q de combustível a ser fornecido para o motor diesel 1 para executar o controlo de motor de troca de mudança. Quando é necessário executar o controlo de redução anterior, a potência do motor diesel 1 é reduzida em função da mudança durante 0,3 segundos antes de desembraiar a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3. Após o mesmo, a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 é desembraiada e a quantidade de combustível do motor diesel 1 torna-se a quantidade de combustível durante o ponto morto do motor. O controlo de motor de troca de mudança continua até a embraiagem de pratos múltiplos em banho de óleo 3 estar completamente embraiada.

Aplicabilidade industrial

Como foi descrito acima em pormenor, o presente invento trata de um dispositivo de transmissão de potência de veículo equipado com uma embraiagem automática, em que, no momento de trocar para uma mudança superior, a potência do motor é reduzida antes de desembraiar a embraiagem para impedir um aumento da velocidade de rotação do motor e evitar o aumento de rotações no momento de trocar a mudança e um valor alvo é definido convenientemente para diminuição da potência do motor em função das condições de operação do veículo antes de desembraiar a embraiagem a fim de impedir a ocorrência de aumento de rotações em todas as mudanças ao mesmo tempo que modera a "perda de aceleração". Por conseguinte será óbvio que o invento pode ser utilizado numa variedade de tipos de dispositivos de transmissão de potência para veículos inclusive num dispositivo que tenha, por exemplo, uma embraiagem seca de prato único e que controla a quantidade de ligação da mesma confiando no curso de um actuador de embraiagem. Além disso, não necessita de ser salientado que o motor utilizado para o dispositivo de transmissão de potência ao qual o invento é aplicado pode ser um motor diesel ou um motor a gasolina e que pode ou não estar interposto um acoplamento fluido.

Lisboa, 2010-12-15

Claims

ΕΡ 1 719 6 81/PT 1/2 REIVINDICAÇÕES 1 - Controlador de veículo para um dispositivo de transmissão de potência de veículo, que inclui um motor (1), uma embraiagem (3) e uma caixa de velocidades (4), em que: a referida embraiagem (3) está equipada com um controlador de embraiagem que desembraia a referida embraiagem (3) no momento de troca de mudança da referida caixa de velocidades (4); o referido motor (1) está equipado com um controlador de motor (11), que controla o motor (1) com base no valor de depressão do pedal do acelerador (62), como um parâmetro básico, em que o referido controlador de motor (11), em resposta a um sinal de instrução de troca de mudança, executa um controlo de motor de troca de mudança para controlo do referido motor (1), independentemente do referido valor de depressão do pedal do acelerador (62); no referido controlo de motor de troca de mudança no momento de troca para uma mudança superior, o referido controlador (11) executa um controlo para diminuição da referida potência do motor durante um período predeterminado de tempo antes de desembraiar a referida embraiagem (3), e o valor alvo para diminuição da potência depende da mudança em que está a referida caixa de velocidades, quando é transmitido o referido sinal de instrução de troca de mudança, caracterizado por o referido valor alvo para diminuição da potência ser estabelecido de modo a se tornar menor quanto maior for a mudança utilizada.
2 - Controlador de veículo para um dispositivo de transmissão de potência de veículo (4) de acordo com a reivindicação 1, em que o referido valor alvo para diminuição da potência é estabelecido como um valor alvo para diminuição da velocidade de rotação. ΕΡ 1 719 681/ΡΤ 2/2
3 - Controlador de veículo para um dispositivo de transmissão de potência de veículo de acordo com a reivindicação 1, em que o referido controlador de veículo está provido com meios, os quais determinam se o controlo é executado para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a referida embraiagem (3).
4 - Controlador de veículo para um dispositivo de transmissão de potência de veículo de acordo com a reivindicação 3, em que o referido controlador de veículo está configurado para não executar o controlo para diminuição da potência do motor antes de desembraiar a referida embraiagem (3), quando uma diferença na velocidade de rotação do veio de entrada (33) da caixa de velocidades antes e depois da troca de mudança não for maior do que uma predeterminada diferença. Lisboa, 2010-12-15