СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ ПРИВОДА АВТОМОБИЛЯ
VEHICLE DRIVE SYSTEM CONTROL METHOD

Уровень техники/Сущность изобретения
Двигатель автомобиля может быть остановлен и запущен во время ездового цикла автомобиля для экономии топлива. Двигатель может быть остановлен при остановке автомобиля, если требуемый крутящий момент низкий. Двигатель может быть остановлен во время движения автомобиля в условиях низкого требуемого крутящего момента, в то время как электрическая машина обеспечивает крутящий момент для вращения двигателя. Остановленный двигатель можно повторно запустить, если требуемый крутящий момент увеличивается или батарея нуждается в зарядке. Однако для автомобилей, не приводимых в движение электромотором и содержащих автоматическую трансмиссию, останов двигателя в ответ на низкий требуемый крутящий момент может быть осложнена, так как при останове двигателя останавливается работа насоса с механическим приводом в трансмиссии, подающего жидкость под давлением для активации шестерен трансмиссии. Таким образом, трансмиссия может не работать согласно требованиям при останове двигателя. Поэтому может потребоваться обеспечить возможность останова двигателя и поддержания работы трансмиссии в условиях низкого требуемого крутящего момента так, чтобы расход топлива двигателем был сокращен в условиях низкого требуемого крутящего момента и во время остановки автомобиля.
Авторы настоящего изобретения выявили вышеуказанные недостатки и разработали способ для эксплуатации системы привода автомобиля, содержащий: включение электрического насоса трансмиссии в ответ на запрос на останов двигателя; регулировку частоты вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на давление в накопителе.
Посредством регулировки частоты вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на давление в накопителе можно обеспечить технический результат сокращения потребления энергии автомобилем во время переключения трансмиссии автомобиля. В частности, трансмиссию можно переключать во время останова двигателя так, что при запросе крутящего момента двигателя водителем трансмиссия может быть включена в соответствующей шестерне для текущей скорости автомобиля в коротком периоде времени. Таким образом, автомобиль может быстро реагировать на запрос водителя даже при останове двигателя для улучшения ходовых характеристик автомобиля. Кроме того, частота вращения электрического насоса трансмиссии может быть отрегулирована в ответ на оценку времени между переключениями шестерен так, что может быть доступно требуемое давление для своевременного обеспечения хода зубчатой муфты для следующего переключения шестерни.
В данном раскрытии представлено несколько преимуществ. Например, подход может сокращать расход топлива автомобилем и улучшать реакцию на запрос водителем крутящего момента от системы привода при остановке вращения двигателя в системе привода. Кроме того, подход может обеспечить частичное включение множества зубчатых муфт при останове двигателя, соединенного с трансмиссией, так, что трансмиссия может быть включена на соответствующей передаче для применения крутящего момента двигателя к колесам автомобиля даже при изменении скорости автомобиля при останове двигателя. Также подход может сократить расход электроэнергии посредством регулирования частоты вращения электрического насоса трансмиссии до значения, соответствующего, но не превышающего в значительной степени частоту вращения, необходимую для своевременного обеспечения хода одной или нескольких муфт трансмиссии во время переключения шестерен. Дополнительно подход может обеспечить требуемое переключение, даже когда электрическому насосу трансмиссии не хватает производительности для замыкания муфты трансмиссии за требуемый период времени.
Вышеизложенные преимущества и другие преимущества, и отличительные признаки настоящего изобретения будут очевидны из последующего «Раскрытия изобретения», взятого отдельно или в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что вышеуказанное краткое описание приведено лишь для упрощенного представления концепций, которые далее раскрывают более подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Раскрытие изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничивают вариантами осуществления, устраняющими какие-либо вышеуказанные недостатки или недостатки в любой другой части настоящего раскрытия.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На ФИГ. 1 представлено схематическое изображение двигателя;
На ФИГ. 2 представлено схематическое изображение примерной системы привода автомобиля, содержащей двигатель;
На ФИГ. 3 представлен пример схемы подачи трансмиссионной жидкости на муфты трансмиссии;
На ФИГ. 4 представлен пример последовательности заполнения муфты и частоты вращения электрического насоса во время последовательности заполнения муфты;
На ФИГ. 5 представлена примерная рабочая последовательность системы привода в соответствии со способом на ФИГ. 6; на ФИГ. 6 представлена блок-схема примерного способа управления системой привода.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее раскрытие относится к управлению системой привода автомобиля, содержащей двигатель, непосредственно соединенный с преобразователем крутящего момента. Кроме того, преобразователь крутящего момента непосредственно связан с автоматической трансмиссией. Двигатель может быть выполнен так, как показано на ФИГ. 1. Двигатель на ФИГ. 1 может быть встроен в систему привода автомобиля, как показано на ФИГ. 2, и двигатель может быть единственным регулируемым источником крутящего момента в системе привода, как показано на ФИГ. 2. Трансмиссионная жидкость может быть направлена на муфты трансмиссии в системе, как показано на ФИГ. 3. Трансмиссионная жидкость может быть подана на одну или несколько муфт трансмиссии, как показано в последовательностях на ФИГ. 4. Система привода может работать, как показано на ФИГ. 5, согласно способу на ФИГ. 6.
Согласно ФИГ. 1 двигателем 10 внутреннего сгорания, содержащим множество цилиндров, один из которых показан на ФИГ. 1, управляют при помощи электронного контроллера двигателя 12. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндров с поршнем 36, расположенным между ними и соединенным с коленчатым валом 40. Маховик 97 и ведомая шестерня 99 соединены с коленчатым валом 40. Стартер 96 (например, низковольтная (работающая при напряжении менее 30 вольт) электрическая машина) содержит вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни выполнен с возможностью выборочного перемещения ведущей шестерни 95 для вхождения ее в зацепление с ведомой шестерней 99. Стартер 96 выполнен с возможностью непосредственной установки спереди или позади двигателя. В некоторых примерах стартер 96 выполнен с возможностью по выбору сообщать крутящий момент коленчатому валу 40 посредством ремня или цепи. В одном примере стартер 96 находится в базовом состоянии, если он не входит в зацепление с коленчатым валом двигателя. Камера сгорания 30 показана с возможностью сообщения с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через соответствующий впускной клапан 52 и выпускной клапан 54. Каждый впускной и выпускной клапан может быть приведен в действие посредством впускного кулачка 51 и выпускного кулачка 53. Положение впускного кулачка 51 можно определить посредством датчика впускного кулачка 55. Положение выпускного кулачка 53 можно определить посредством датчика выпускного кулачка 57. Впускной клапан 52 выполнен с возможностью выборочной активации и деактивации устройством 59 активации клапана. Выпускной клапан 54 выполнен с возможностью его выборочной активации и деактивации устройством 58 активации клапана.
Топливная форсунка 66 показана установленной в положение для впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что специалистам в данной области техники известно как непосредственный впрыск. Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально ширине импульса от контроллера 12. Топливо подается к топливной форсунке 66 топливной системой (не показана), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показана). В одном примере двухступенчатая топливная система высокого давления выполнена с возможностью создания более высокого давления топлива.
Дополнительно впускной коллектор 44 показан сообщающимся с компрессором 162 турбонагнетателя и воздухозаборником 42 двигателя. В других примерах компрессором 162 может быть компрессор нагнетателя. Вал 161 выполнен с возможностью механического соединения турбины 164 турбонагнетателя с компрессором 162 турбонагнетателя. Опциональный электронный дроссель 62 (например, центральный дроссель или дроссель впускного коллектора двигателя) установлен с возможностью регулирования положения дроссельной заслонки 64 для управления воздушным потоком из компрессора 162 к впускному коллектору 44. Давление в камере 45 наддува может быть давлением на впуске дросселя, поскольку впуск дросселя 62 находится в границах камеры 45 наддува. Выпуск дросселя находится во впускном коллекторе 44. В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 могут быть размещены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 таким образом, что дроссель 62 - это впускная заслонка. Рециркуляционный клапан 47 компрессора может быть избирательно отрегулирован во множество положений между полностью открытым положением и полностью закрытым положением. Регулятор 163 давления наддува может быть отрегулирован с помощью контроллера 12 для того, чтобы позволить отработавшим газам избирательно проходить в обход турбины 164 для управления частотой вращения компрессора 162.
Воздушный фильтр 43 очищает воздух, поступающий в воздухозаборник 42 двигателя через впуск 3, находящийся под воздействием окружающей температуры и давления. Преобразованные побочные продукты сгорания выпускаются через выпуск 5, находящийся под воздействием температуры и давления окружающей среды. Таким образом, когда вращающийся двигатель 10 забирает воздух с впуска 3 и подает побочные продукты сгорания отработавших газов на выпуск 5, поршень 36 и камера 30 сгорания могут работать как насос. Впуск 3 находится выше по потоку от выпуска 5 в соответствии с направлением потока через двигатель 10, выпускной коллектор 48 и воздухозаборник 42 двигателя. Обозначение «выше по потоку» не содержит в себе какие-либо элементы за пределами двигателя после впуска 3, а обозначение «ниже по потоку» не содержит в себе какие-либо элементы за пределами двигателя после выпуска 5.
Бесконтактная система 88 зажигания выполнена с возможностью обеспечения искры зажигания для камеры 30 сгорания посредством свечи 92 зажигания в ответ на сигнал контроллера 12. Универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработавших газах (УДКОГ) показан соединенным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического преобразователя 70. В качестве альтернативы двухрежимный датчик содержания кислорода в отработавших газах может быть использован вместо датчика 126 УДКОГ.
В одном примере преобразователь 70 выполнен с возможностью содержания в нем нескольких каталитических блоков-носителей. В другом примере используют несколько устройств контроля токсичности отработавших газов, каждое с несколькими блоками-носителями. В одном примере преобразователь 70 может представлять собой трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.
Контроллер 12 показан на ФИГ. 1 как универсальный микрокомпьютер, содержащий микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода-вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, долговременную память), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и стандартную шину данных. Контроллер 12 показан в качестве получающего различные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в дополнение к вышеуказанным сигналам, таких как: температура хладагента двигателя (ТХД) от датчика 112 температуры, соединенного с контуром 114 охлаждения; сигнал датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для распознавания силы, прилагаемой ногой 132; сигнал датчика 154 положения, соединенного с педалью 150 тормоза для распознавания силы, прилагаемой ногой 152; сигнал измерения давления в коллекторе (ДВК) в двигателе от датчика 123 давления, соединенного с впускным коллектором 44; сигнал измерения давления наддува двигателя или давления на впуске дросселя от датчика 122 давления; сигнал датчика положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; сигнал измерения воздушной массы, входящей в двигатель, от датчика 120; и сигнал измерения положения дросселя от датчика 68. Барометрическое давление также может быть определено (датчик не показан) для обработки контроллером 12. В соответствии с предпочтительным аспектом данного раскрытия датчик 118 положения двигателя создает заранее заданное количество равноудаленных импульсов на каждый оборот коленчатого вала, из которых может быть определена частота вращения двигателя (в об/мин).
Во время работы каждый цилиндр двигателя 10 обычно проходит четырехтактный цикл, содержащий такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Обычно во время такта впуска выпускной клапан 54 закрывают, а впускной клапан 52 открывают. Воздух поступает в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44 и поршень 36 движется к низу цилиндра, чтобы увеличить объем внутри камеры 30 сгорания. Положение, в котором поршень 36 находится рядом с дном цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания имеет наибольший объем), специалисты в данной области техники обычно называют нижней мертвой точкой (НМТ).
Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 переходит к головке цилиндра, чтобы сжать воздух внутри камеры 30 сгорания. Точку, в которой поршень 36 находится в конце своего хода и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания имеет наименьший объем), специалисты в данной области техники обычно называют верхней мертвой точкой (ВМТ). В процессе, в дальнейшем именуемом впрыском, в камеру сгорания подают топливо. В процессе, в дальнейшем именуемом зажиганием, впрыскиваемое топливо воспламеняют при помощи известных средств зажигания, таких как свеча 92 зажигания, что приводит к его сгоранию.
Во время рабочего такта расширяющиеся газы толкают поршень 36 обратно к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в крутящий момент вращающегося вала. Наконец, во время такта выхлопа выпускной клапан 54 открывают, чтобы выпустить сгоревшую воздушно-топливную смесь в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует принять во внимание, что приведенное выше описание представляет собой просто пример, и что время открытия и/или закрытия впускного и выпускного клапанов может быть изменено с целью обеспечения положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана или других примеров.
Что касается ФИГ. 2, на ФИГ. 2 показана блок-схема автомобиля 225, содержащего систему привода 200. Система привода на ФИГ. 2 содержит двигатель 10, показанный на ФИГ. 1. Двигатель 10 содержит один или несколько вращательных приводов 204 (например, дроссель, распределительный вал, топливную форсунку и т.д.). Система 200 привода может приводиться в действие двигателем 10. Коленчатый вал 40 двигателя показан в соединении с амортизатором 280, и амортизатор 280 показан в соединении с насосным колесом 285 преобразователя 206 крутящего момента. Насосное колесо 285 преобразователя крутящего момента механически соединено с насосом 289 трансмиссии. Насос 289 трансмиссии с механическим приводом подает трансмиссионную жидкость под давлением на муфты 210 и 211 трансмиссии. Преобразователь 206 крутящего момента также содержит турбину 286, соединенную с ведущим валом 270 трансмиссии. Ведущий вал 270 трансмиссии механически соединяет преобразователь 206 крутящего момента с автоматической трансмиссией 208 и его скорость отслеживается датчиком 217 скорости. Преобразователь 206 крутящего момента также содержит блокировочную муфту 212 байпаса преобразователя крутящего момента (БМПКМ). Крутящий момент напрямую передается от насосного колеса 285 на турбину 286, когда БМПКМ заблокирована. Электрическое управление работой БМПКМ осуществляется контроллером 12. В других вариантах возможна гидравлическая блокировка БМПКМ. Например, преобразователем крутящего момента может быть компонент трансмиссии.
Если блокировочная муфта 212 преобразователя крутящего момента полностью выведена из зацепления, то преобразователь 206 крутящего момента передает крутящий момент двигателя на автоматическую трансмиссию 208 через жидкостную связь между турбиной 286 преобразователя крутящего момента и насосным колесом 285 преобразователя крутящего момента, увеличивая крутящий момент. Напротив, когда блокировочная муфта 212 преобразователя крутящего момента полностью введена в зацепление, то выходной крутящий момент двигателя напрямую передается через муфту преобразователя крутящего момента на ведущий вал 270 трансмиссии 208. В других вариантах осуществления блокировочная муфта 212 преобразователя крутящего момента вводится в зацепление частично, регулируя крутящий момент, передаваемый в трансмиссию. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировки величины крутящего момента, передаваемого преобразователем 212 крутящего момента, путем регулировки блокировочной муфты преобразователя крутящего момента в ответ на различные рабочие условия двигателя, или на основе запроса режима работы двигателя, поступающего от водителя.
Автоматическая трансмиссия 208 содержит зубчатые муфты 211 и муфту 210 переднего хода для зацепления или расцепления шестерен 209 (например, заднего хода и шестерен 1-10). Зубчатые муфты 211 (например, 1-10) и муфта 210 переднего хода избирательно входят в зацепление, приводя автомобиль в движение. Трансмиссия 208 также содержит насос 281 с электрическим приводом для подачи трансмиссионной жидкости под давлением на зубчатые муфты 211, когда двигатель 10 не вращается. Трансмиссия 208 выполнена с возможностью зацепления одной шестерни из шестерен 209 посредством использования одной или нескольких муфт 211. Другими словами, шестерня может войти в положительное зацепление, когда две или более муфт 211 замкнуты. Кроме того, трансмиссия 208 может находиться в нейтральном состоянии, когда ведущий вал 270 не находится в зацеплении с ведомым валом 260, причем одна или несколько муфт 211 открыты, в то время как одна или несколько муфт 211 замкнуты. Например, трансмиссия 208 может находиться в зацеплении со второй шестерней, когда только первая, третья и четвертая муфта находятся в зацеплении. Трансмиссия может быть в нейтральном состоянии, когда только первая и третья муфты находятся в зацеплении. Выходной крутящий момент автоматической трансмиссии 208, в свою очередь, передается на колеса 216, приводя автомобиль в движение ведомым валом 260. Частота вращения ведомого вала 260 отслеживается датчиком 219 частоты вращения. В частности, автоматическая трансмиссия 208 передает входной крутящий момент привода на ведущий вал 270 в ответ на режим начала движения автомобиля перед передачей выходного крутящего момента привода на колеса 216.
Кроме того, на колеса 216 может воздействовать сила трения при введении в зацепление колодок 218 колесных тормозов. Например, колодки 218 колесных тормозов могут быть задействованы в ответ на нажатие водителем на педаль тормоза, как показано на ФИГ. 1. В других примерах контроллер 12 или контроллер, связанный с контроллером 12, может задействовать колодки колесных тормозов. Таким же способом сила трения, воздействующая на колеса 216, может уменьшаться при разжимании колодок 218 колесных тормозов в ответ на отпускание водителем педали тормоза. Дополнительно, тормозные механизмы автомобиля могут создавать силу трения, воздействуя на колеса 216, с помощью контроллера 12 как часть процедуры автоматического останова двигателя.
Таким образом, в этом примере двигатель 10 является единственным регулируемым источником крутящего момента, который может обеспечивать крутящий момент для системы 200 привода. Крутящий момент передается от двигателя 10 на трансмиссию 208 перед применением к колесам 216. Таким образом, двигатель 10 находится выше по потоку от преобразователя 206 крутящего момента, трансмиссии 208 и колес 216 в направлении потока крутящего момента. Кроме того система содержит только три датчика частоты вращения - один на коленчатом вале двигателя, один - на ведущем вале трансмиссии, один - на ведомом вале трансмиссии.
Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью получения входных данных от двигателя 10, как показано на ФИГ. 1 более подробно, и, соответственно, управления выходным крутящим моментом двигателя и/или работой преобразователя крутящего момента, трансмиссии, муфт и/или тормозных механизмов. Кроме того, контроллер 12 может получать входные данные от водителя через человеко-машинный интерфейс 299. Например, выходным крутящим моментом двигателя можно управлять путем регулировки комбинации момента зажигания, продолжительности импульса впрыска топлива, времени импульса впрыска топлива и/или заряда воздуха, регулируя открытие дросселя и/или фазы газораспределения, высоту подъема клапанов и наддув для двигателей с турбонаддувом или компрессором нагнетателя. В случае с дизельными двигателями контроллер 12 может управлять выходным крутящим моментом двигателя путем управления комбинацией продолжительности импульса впрыска топлива, времени импульса впрыска топлива и заряда воздуха. Во всех случаях управление двигателем может осуществляться от цилиндра к цилиндру для управления выходным крутящим моментом двигателя.
Когда удовлетворяются условия «качение - останов», контроллер 12 может инициировать останов двигателя для остановки вращения двигателя путем отсечки топлива и/или зажигания. Когда удовлетворяются условия повторного пуска двигателя и/или водитель автомобиля хочет увеличить крутящий момент колес автомобиля, контроллер 12 может повторно активировать двигатель 10 путем проворачивания коленчатого вала двигателя 10 и возобновления сгорания в цилиндре.
На ФИГ. 3 представлен пример схемы подачи трансмиссионной жидкости на муфты трансмиссии. Трансмиссионная система 300 содержит контроллер 12 и трансмиссию 208. В этом примере преобразователь 206 крутящего момента показан как часть автоматической трансмиссии 208, но в некоторых примерах также может рассматриваться отдельно от автоматической трансмиссии 208. Электрические соединения показаны пунктирными линиями, а устройства и гидравлические соединения показаны жирными линиями.
Автоматическая трансмиссия 208 содержит поддон 370, в котором собирается трансмиссионная жидкость 302. Насос 281 с электрическим приводом и/или насос 289 с механическим приводом могут подавать трансмиссионную жидкость 302 на зубчатые муфты 211 трансмиссии. Насос 281 с электрическим приводом вращается за счет электромотора 303. Трансмиссионная жидкость 302 может течь из выхода 304 насоса 281 с электрическим приводом в направлении стрелки на насосе 281 с электрическим приводом. Трансмиссионная жидкость может течь от насоса 281 с электрическим приводом к электромагнитному клапану 308 давления в линии через обратный клапан 305. Однако обратный клапан 305 предотвращает течение трансмиссионной жидкости в насос 281 с электрическим приводом. Электромагнитный клапан 308 давления в линии регулирует давление трансмиссионной жидкости в канале или трубопроводе 330. Чрезмерный поток трансмиссионной жидкости может быть направлен от электромагнитного клапана 308 давления в линии обратно в поддон 370 через канал или трубопровод 355. Трансмиссионная жидкость 302 может течь из выхода 307 насоса 289 с механическим приводом в направлении стрелки на насосе 289 с механическим приводом. Трансмиссионная жидкость может течь от насоса 281 с механическим приводом к электромагнитному клапану 308 давления в линии через обратный клапан 306. Однако обратный клапан 306 предотвращает течение трансмиссионной жидкости в насос 289 с механическим приводом.
В данном примере, не имеющем ограничительного характера, трансмиссия 208 содержит шесть клапанов 310 регулировки давления муфты, которые могут направлять трансмиссионную жидкость 302 на шесть зубчатых муфт 211. Управление шестью клапанами 310 регулирования давления может осуществляться отдельно, и одновременно может осуществляться управление более чем одним клапаном 310 регулирования давления. Например, одна шестерня трансмиссии 208 может быть в зацеплении для соединения ведущего вала автоматической трансмиссии 208 с ведомым валом автоматической трансмиссии 208 за счет замыкания множества зубчатых муфт (например, муфты 1, 2 и 4). В этом примере первая зубчатая муфта - это ближайшая муфта к верху на ФИГ. 3. Вторая зубчатая муфта - это вторая ближайшая муфта к верху на ФИГ. 3 и т.д. Если одна из множества зубчатых муфт (например, 1, 2 и 4) не находится в зацеплении, автоматическая трансмиссия 208 находится в нейтральном состоянии и определенная шестерня частично находится в зацеплении. Таким образом, шестерня автоматической трансмиссии 208 может быть частично введена в зацепление за счет полного замыкания множества зубчатых муфт при отсутствии полного замыкания одной муфты из общего фактического количества муфт, необходимого для полного зацепления выбранной шестерни трансмиссии. Клапаны 310 регулирования давления муфты регулируют давление трансмиссионной жидкости 302 в зубчатых муфтах 211 для увеличения или снижения способности передачи крутящего момента каждой отдельной зубчатой муфты 211. Трансмиссионная жидкость 302 может быть возвращена в поддон 370 через канал 354, когда давление в одной или нескольких муфтах 211 снижается для расцепления шестерни трансмиссии.
Автоматическая трансмиссия 208 также содержит накопитель 320 и клапан 312 регулировки расхода накопителя, установленный на стороне 321 выхода накопителя 320 для регулирования расхода трансмиссионной жидкости 302 на входе и выходе накопителя 320. Давление в накопителе 320 считывается датчиком 350 давления. При вращении насоса 289 с механическим приводом трансмиссионная жидкость под давлением может храниться в накопителе 320. Аналогично при вращении насоса 281 с электрическим приводом и низком расходе, направляемом на муфты 211, трансмиссионная жидкость под давлением может храниться в накопителе 320. Однако, если насос 289 с механическим приводом не вращается и насос с электрическим приводом находится в работе, может быть открыт клапан 312 в помощь насосу с электрическим приводом, когда поток, направленный на трансмиссионные муфты 211, находится на более высоком уровне, при этом требуемое давление ниже по потоку от электромагнитного клапана 308 давления в линии не может поддерживаться насосом 281 с электрическим приводом. Такое состояние возможно при заполнении одной или нескольких зубчатых муфт 211. Таким образом, давление в накопителе 320 может быть выборочно выпущено на зубчатые муфты 211, когда насос с электрическим приводом не поддерживает или не может поддерживать требуемое давление ниже по потоку от электромагнитного клапана 308 давления в линии. Так как поток трансмиссионной жидкости начинается в поддоне 370 и переходит к насосу 281 с электрическим приводом или насосу 289 с механическим приводом до достижения электромагнитного клапана 308 давления в линии, электромагнитный клапан 308 давления в линии находится ниже по потоку от насоса 281 с электрическим приводом и насоса 289 с механическим приводом.
Таким образом, система на ФИГ. 1-3 предусматривает систему автомобиля, содержащую: двигатель; трансмиссию, соединенную с двигателем и содержащую преобразователь крутящего момента с муфтой, электрический насос, механический насос, накопитель ниже по потоку от электрического насоса и механического насоса и клапан на выходной стороне накопителя; контроллер, содержащий исполняемые инструкции, хранящиеся в долговременной памяти для выборочного обеспечения хода зубчатой муфты трансмиссии без ее полного замыкания в ответ на запрос на улучшение ходовых характеристик автомобиля за счет потребления энергии автомобилем и для предотвращения хода зубчатой муфты трансмиссии в ответ на запрос на улучшение потребления энергии автомобилем за счет ходовых характеристик, ход муфты трансмиссии обеспечивается или предотвращается во время останова двигателя. Система автомобиля также содержит дополнительные инструкции для регулирования частоты вращения электрического насоса в ответ на оценку количества времени между переключениями шестерен трансмиссии. Система автомобиля также содержит дополнительные инструкции для регулирования частоты вращения электрического насоса в ответ на давление в накопителе.
В некоторых примерах система также содержит дополнительные инструкции для остановки вращения двигателя в ответ на требуемый водителем крутящий момент. Система автомобиля также содержит дополнительные инструкции для переключения трансмиссии в нейтральное положение в ответ на требуемый водителем крутящий момент. Система автомобиля также содержит дополнительные инструкции для активации электрического насоса в ответ на требуемый водителем крутящий момент.
Что касается ФИГ. 4, на ней показан пример последовательности заполнения муфты. Два прогнозных графика выровнены по времени и представляют одновременные действия. На первой схеме сверху на ФИГ. 4 представлен график давления муфты в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет давление муфты, а горизонтальная ось представляет время. Давление муфты увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Время на схеме увеличивается слева направо.
На второй схеме сверху на ФИГ. 4 представлена частота вращения насоса в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет собой частоту вращения электрического насоса, и частота вращения электрического насоса увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет время, и время увеличивается на графике слева направо.
В момент времени ТО частота вращения электрического насоса равна нулю и давление муфты низкое. Муфта не активирована и не используется. Другими словами, муфта открыта и не передает крутящий момент. Двигатель, соединенный с трансмиссией не вращается (не показан), и механический насос (не показан) в преобразователе крутящего момента не вращается.
В момент времени Т1 давление муфты увеличивается и частота вращения электрического насоса увеличивается для хода муфты. Ход муфты обеспечивается, когда к ее дискам применяется давление для устранения согласованности между корпусом муфты и дисками муфты. Однако муфта во время хода передает крутящий момент, меньший чем пороговое значение, пороговое значение крутящего момента составляет меньше 5% от способности муфт передавать крутящий момент. Крутящий момент непреднамеренно передается по муфте между моментами времени Т1 и Т2.
Частота вращения электрического насоса может быть увеличена в ответ на запрос замыкания муфты или переключения трансмиссии. Давление муфты может быть увеличено в ответ на запрос переключения трансмиссии или замыкания муфты. Трансмиссия может быть переключена в ответ на увеличение крутящего момента, запрошенное водителем, или в ответ на отпускание водителем педали тормоза для обозначения изменения намерений водителя. Дополнительно двигатель, соединенный с трансмиссией, можно проворачивать вручную и начать запуск в момент времени Т1 (не показан).
Если накопитель 320 входит в систему, клапан 312 регулировки расхода накопителя может быть открыт в момент времени Т1 в помощь электрическому насосу. Частота вращения электрического насоса может быть отрегулирована до первого уровня, обозначенного жирной линией 420, при наличии накопителя и при открытом клапане регулировки расхода накопителя. Частота вращения электрического насоса может быть отрегулирована до второго уровня, обозначенного жирной линией 422, при отсутствии накопителя и при закрытом клапане регулировки расхода накопителя. Таким образом, частота вращения электрического насоса может быть увеличена до более высокого уровня при ходе муфты в отсутствие накопителя в сравнении с частотой вращения, до которой регулируется электрический насос при наличии накопителя. За счет работы электрического насоса с более низкой частотой вращения можно экономить электроэнергию. При работе электрического насоса с более высокой частотой вращения в отсутствие накопителя муфта может быть заполнена за меньший период времени.
В момент времени Т2 давление муфты увеличивается второй раз для начала преднамеренной передачи крутящего момента по муфте. Давление муфты увеличивается для обеспечения более равномерного замыкания муфты. Дополнительно частота вращения электрического насоса увеличивается, как показано линией 422 при отсутствии накопителя и линией 420 при наличии накопителя, для увеличения потока трансмиссионной жидкости к муфте для увеличения давления, применяемого к муфте.
В момент времени Т3 частота вращения двигателя достигает порогового значения (не показано) по мере запуска двигателя и увеличения частоты вращения двигателя для соответствия частоте вращения ведомого вала трансмиссии. Поэтому электрический насос выключают. В одном из примеров пороговая частота вращения - это частота вращения, с которой двигатель вращает механический насос для обеспечения порогового значения расхода трансмиссионной жидкости через механический насос. Электрический насос может быть выключен в это время для экономии электроэнергии, так как механический насос обладает производительностью для замыкания муфты трансмиссии за требуемый период времени. Дополнительно может быть закрыт клапан 312 регулировки расхода для снижения возможности течения трансмиссионной жидкости в накопитель во время замыкания муфты.
Между моментами времени Т3 и Т4 давление муфты снижается, а затем увеличивается для продолжения увеличения способности муфты передавать крутящий момент. Электрический насос остается вне работы.
В момент времени Т4 разница частот вращения на муфте (не показана) по существу равна нулю (например, меньше 50 об/мин). Поэтому давление муфты увеличивается для полного замыкания муфты. Электрический насос остается выключенным, так как двигатель вращается с частотой, при которой механический насос обладает производительностью для замыкания муфт трансмиссии за требуемый период времени. Кроме того, клапан регулировки расхода накопителя может быть открыт после момента времени Т4, чтобы давление в накопителе было восстановлено механическим насосом без влияния на замыкание муфты.
Таким образом, частота вращения электрического насоса и положение клапана регулировки расхода накопителя могут быть отрегулированы для более быстрого замыкания зубчатой муфты. Кроме того, как только частота вращения механического насоса станет больше порогового значения, клапан регулировки расхода накопителя может быть закрыт для уменьшения количества времени, необходимого для замыкания муфты.
Что касается ФИГ. 5, на ней представлен пример рабочей последовательности системы привода автомобиля. Сигналы и последовательности на ФИГ. 5 могут быть обеспечены системой на ФИГ. 1-3, осуществляющей способ на ФИГ. 6. Вертикальные отметки времени Т10-Т15 представляют собой соответствующие моменты в последовательности. В этом примере показаны два события останова двигателя. Первое событие останова двигателя происходит между моментами времени Т11 и Т13. Оно представляет событие останова двигателя, где двигатель повторно не запускается, пока не будет остановлен автомобиль. Второе событие останова двигателя происходит между моментами времени Т14 и Т15. Оно представляет событие останова двигателя, где двигатель повторно запускается до остановки автомобиля.
На первом схеме графике на ФИГ. 5 представлено состояние запуска/остановки двигателя во время движения (rolling start/stop, RSS) в зависимости от времени. Горизонтальная ось представляет время, и время увеличивается на графике слева направо. Вертикальная ось представляет собой состояние RSS и режим RSS активны, когда график находится на верхнем уровне рядом со стрелкой вертикальной оси. Режим RSS не активен, когда график находится на нижнем уровне рядом с горизонтальной осью. Режим RSS может быть активирован для останова двигателя и экономии топлива в ответ на низкий требуемый крутящий момент или другие условия.
Второй график сверху на ФИГ. 5 представляет скорость автомобиля в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет скорость автомобиля, и скорость автомобиля увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Скорость автомобиля равна нулю на горизонтальной оси. Горизонтальная ось представляет время, и время увеличивается на графике слева направо.
Третий график сверху на ФИГ. 5 представляет график частоты вращения двигателя в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет собой частоту вращения двигателя, и частота вращения двигателя увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время, и время увеличивается в направлении слева направо на схеме.
Четвертый график сверху на ФИГ. 5 представляет собой шестерни трансмиссии в зацеплении или частичном зацеплении в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет собой шестерни трансмиссии в зацеплении или частичном зацеплении. Шестерня трансмиссии в зацеплении или частичном зацеплении обозначена вдоль вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время, и время увеличивается в направлении слева направо на схеме. Шестерня в частичном зацеплении - это шестерня, которая активируется множеством муфт и одна из множества муфт замкнута не полностью, но другие муфты полностью замкнуты.
Пятый график сверху на ФИГ. 5 представляет собой частоту вращения электрического насоса трансмиссии в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет собой частоту вращения электрического насоса трансмиссии, и частота вращения электрического насоса увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время, и время увеличивается в направлении слева направо на схеме.
Шестой график сверху на ФИГ. 5 представляет собой давление в накопителе трансмиссии в зависимости от времени. Вертикальная ось представляет собой давление в накопителе трансмиссии, и давление в накопителе увеличивается в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет собой время, и время увеличивается в направлении слева направо на схеме.
В момент времени Т10 состояние RSS не задано. Следовательно, двигатель работает и вращается. Скорость автомобиля находится на высшем уровне, и частота вращения двигателя находится на высшем уровне. Трансмиссия находится в зацеплении на 5-й шестерне, электрический насос трансмиссии отключен. Давление в накопителе находится на высшем уровне.
В момент времени Т11 состояние RSS становится активным. Поэтому вращение двигателя останавливается и скорость автомобиля начинает снижаться. Режим RSS может быть активирован в ответ на отпускание или частичное отпускание водителем педали акселератора (не показана). Одна из множества муфт трансмиссии, которые должны вводить в зацепление 5-ую шестерню, отпущена так, что 5-ая шестерня находится в частичном зацеплении. За счет отпускания одной муфты ведущий вал трансмиссии отсоединяется от ведомого вала трансмиссии так, что частота вращения двигателя может быть снижена до нуля, в то время как колеса автомобиля продолжают вращаться. Другими словами, трансмиссия находится в нейтральном состоянии с 5-й шестерней в частичном зацеплении. Электрический насос трансмиссии активируется вскоре после этого для поддержания давления в линии трансмиссии. Частота вращения электрического насоса трансмиссии может быть отрегулирована до низшего значения, позволяющего электрическому насосу трансмиссии поддерживать давление в линии трансмиссии при отсутствии переключения шестерни трансмиссии. Давление в накопителе остается на высшем уровне, и клапан (не показан) регулировки расхода накопителя закрывается.
В момент времени Т12 трансмиссия переключается с 5-й шестерни в частичном зацеплении на 4-ую шестерню в частичном зацеплении. Трансмиссия может быть переключена на нижнюю передачу в ответ на снижение скорости автомобиля и переключение трансмиссии согласно графику переключения. График переключения трансмиссии может храниться в памяти, и таблица выводит требуемую шестерню для требуемой скорости автомобиля и требуемого крутящего момента. Режим RSS остается активным. Поэтому двигатель остается остановленным. Частота вращения электрического насоса трансмиссии увеличивается в ответ на запрос переключения шестерен так, что зубчатые муфты могут быть замкнуты за требуемое время. Кроме того, клапан (не показан) регулировки расхода накопителя открывается в ответ на запрос переключения шестерен. При переключении шестерен расходуется давление трансмиссионной жидкости. Следовательно, давление в накопителе снижается.
Между моментами времени Т12 и Т13 трансмиссия переключается на низшую передачу еще несколько раз, в то время как режим RSS активен и двигатель остановлен. Шестерни трансмиссии переключаются на низшую передачу в ответ на снижение скорости автомобиля так, что если водитель увеличит требуемый крутящий момент, шестерня в трансмиссии будет в зацеплении, подходящем для передачи крутящего момента двигателя колесам без нарушения крутящего момента системы привода, большего, чем пороговый крутящий момент. Шестерни трансмиссии находятся в частичном зацеплении так, что ведущий вал трансмиссии не соединен с ведомым валом трансмиссии. Может быть обеспечен ход или полное открытие одной из множества муфт, которые должны создавать зацепление каждой из показанных шестерен. Частота вращения электрического насоса трансмиссии увеличивается в ответ на снижение давления в накопителе и переключение шестерен для частичной активации шестерен. Давление в накопителе снижается несколько раз и увеличивается после начального снижения благодаря активации электрического насоса.
В момент времени Т13 состояние RSS переходит на низший уровень. Состояние RSS может перейти на низший уровень в ответ на отпускание водителем педали тормоза или применение педали акселератора. Двигатель запускается и электрический насос останавливается в ответ на превышение частотой вращения двигателя пороговой частоты вращения, где механический насос обеспечивает требуемую скорость расхода трансмиссионной жидкости. Кроме того, 1-ая шестерня входит в полное зацепление за счет замыкания множества муфт, обеспечивающих зацепление 1-й шестерни. Автомобиль начинает ускоряться, и давление в накопителе находится на высшем уровне.
Между моментами времени Т13 и Т14 трансмиссия переключается на высшую передачу за счет нескольких шестерен в ответ на увеличение скорости автомобиля и требуемого крутящего момента (не показан). Электрический насос трансмиссии остается вне работы, и давление в накопителе остается на высшем уровне.
В момент времени Т14 состояние RSS переходит на высший уровень. Следовательно, двигатель останавливается и скорость автомобиля начинает снижаться. Скорость автомобиля снижается быстрее, чем между моментами времени Т12 и Т13. Поэтому пропускается переключение трансмиссии на низшие передачи с 5-й на 3-ью и с 3-й на 1-ую. Частота вращения электрического насоса увеличивается до высшего уровня в ответ на малое количество времени между переключениями так, что электрический насос может быстрее заполнять муфты. Клапан регулировки расхода накопителя также открывается (не показано) во время переключения шестерен трансмиссии. Шестерни трансмиссии частично входят в зацепление после момента времени Т14 во время переключения на 1-ую передачу. Следовательно, давление в накопителе снижается. Частота вращения электрического насоса снижается, когда происходит переключение на 1-ую шестерню, для экономии электроэнергии, так как дальнейшее понижение передачи невозможно. Двигатель остается остановленным.
В момент времени Т15 двигатель повторно запускается до того, как скорость автомобиля станет равной нулю и состояние RSS перейдет на низший уровень. Двигатель повторно запускается в ответ на переход RSS на низший уровень. Вскоре после этого электрический насос выключают в ответ на превышение частотой вращения двигателя пороговой частоты вращения. Первая шестерня находится в полном зацеплении, и автомобиль начинает ускоряться в ответ на повышенный требуемый крутящий момент (не показан), повлекший изменение состояния RSS.
Таким образом, можно регулировать частоту вращения электрического насоса для обеспечения переключения шестерни трансмиссии при отключении двигателя. Кроме того, шестерни трансмиссии могут быть переключены во время останова двигателя для улучшения отклика системы привода и снижения вероятности нарушения крутящего момента системы привода.
На ФИГ. 6 представлен способ управления работой системы привода автомобиля. Способ на ФИГ. 6 можно включить в состав системы на ФИГ. 1-3 в качестве исполняемых инструкций, хранящихся в долговременной памяти. Дополнительно, способ на ФИГ. 6 может обеспечивать рабочую последовательность, как показано на ФИГ. 4 и 5. К тому же, как минимум части способа на ФИГ. 6 могут быть действиями, выполняемыми контроллером 12 в реальном режиме для преобразования рабочих состояний автомобиля одним или несколькими приводами или датчиками.
На шаге 602 способ 600 определяет условия работы автомобиля. Условия работы автомобиля могут содержать, но не ограничиваются, скоростью автомобиля, частотой вращения двигателя, давлением в накопителе трансмиссии, требуемым крутящим моментом, шестерней трансмиссии в полном или частичном зацеплении и условиями окружающей среды. Способ 600 переходит на шаг 604 после определения условий работы автомобиля.
На шаге 604 способ 600 проверяет, соблюдаются ли условия запуска/остановки двигателя во время движения (RSS). RSS - это режим, в котором двигатель автомобиля останавливается во время качения автомобиля. Однако, в некоторых примерах RSS может также содержать останов двигателя во время останова автомобиля. RSS может быть активирован в ответ на требуемый водителем крутящий момент, меньший чем пороговое значение. В одном примере требуемый крутящий момент может быть определен по эмпирически определенным величинам, хранящимся в таблице или функции. Таблица или функция индексируется на основе положения педали акселератора и скорости автомобиля. В других примерах RSS может быть активирован в ответ на другие условия, такие как включение педали тормоза и низкий требуемый крутящий момент. Таким образом, RSS может не быть обеспечен, если педаль тормоза отпущена. Если способ 600 оценивает, что условия RSS соблюдены, то ответ - «да», и способ 600 переходит к шагу 606. В ином случае ответ - «нет», и способ 600 переходит к шагу 620.
На шаге 606 способ 600 останавливает вращение двигателя за счет остановки расхода топлива и зажигания, если двигатель не остановлен. Кроме того, способ 600 переключает трансмиссию в нейтральное положение за счет открытия одной муфты из множества муфт, вводящих в зацепление шестерню трансмиссии, находящуюся в зацеплении в данный момент. Оставшиеся муфты из множества муфт, вводящих в зацепление шестерню трансмиссии, находящуюся в зацеплении в данный момент, остаются замкнутыми так, что шестерня, находящаяся в зацеплении в данный момент, находится в частичном зацеплении или в работе. Например, если 5-ая шестерня активируется 1-й, 3-й и 6-й муфтой, 3-ья муфта может быть открыта так, что трансмиссия будет находиться в нейтральном положении и 5-ая шестерня будет в частичном зацеплении. Следует учитывать, что количество муфт, которые должны активировать определенную шестерню, и муфт, активирующих определенную шестерню, может различаться для разных типов трансмиссии и не имеет ограничительного характера для данной спецификации. Электрический насос трансмиссии может также быть включен за счет подачи на него электрического тока. Электрический насос трансмиссии может не быть включен, если экономия энергии имеет приоритет над ходовыми характеристиками на шаге 608. Если трансмиссия уже частично ввела шестерню в зацепление, шестерня остается в частичном зацеплении.
На шаге 608 способ 600 оценивает, отдать ли приоритет экономии энергии автомобиля над ходовыми характеристиками автомобиля. В одном примере экономия энергии автомобиля может иметь больший приоритет, чем ходовые характеристики автомобиля, в ответ на запрос водителя о повышении экономии энергии автомобиля при помощи переключателя или человеко-машинного интерфейса. Если способ 600 оценивает, отдать ли приоритет экономии энергии автомобиля над ходовыми характеристиками автомобиля, ответ - «да», и способ 600 возвращается на шаг 604. При возврате к шагу 604 способ 600 не вводит шестерни трансмиссии в частичное зацепление для улучшения отклика системы привода. Если способ 600 оценивает, что не следует отдавать приоритет экономии энергии автомобиля над ходовыми характеристиками автомобиля, ответ - «нет», и способ 600 возвращается на шаг 610. Таким образом, способ 600 возвращается на шаг 604, муфты трансмиссии не работают при остановленном двигателе. Следовательно, время для повторного запуска двигателя и подачи крутящего момента на колеса автомобиля может быть увеличено, но количество энергии, потребляемой автомобилем, снизится.
На шаге 610 способ 600 оценивает количество времени между переключениями шестерен. В одном примере способ 600 определяет интенсивность замедления автомобиля посредством вычитания скорости автомобиля, определенной во второй момент времени из скорости автомобиля, определенной в первый момент времени, и разделения результата на разницу между вторым и первым временем. Если интенсивность замедления автомобиля меньше порогового значения, шестерни трансмиссии последовательно переключаются на низшую передачу, по одной шестерне за раз (например, с 5-й на 4-ую на 3-ью на 2-ую на 1-ую). Однако, если интенсивность замедления больше порогового значения, шестерни трансмиссии можно переключать с пропусками (например, с 5-й шестерни на 3-ью шестерню на 1-ую шестерню). В одном примере переключение шестерен происходит согласно графику переключения, основанному на скорости автомобиля и требуемом крутящем моменте. Таким образом, количество времени между переключениями шестерен может быть оценено на основе скорости, при которой шестерня активируется, скорости, при которой шестерня деактивируется, и интенсивности замедления автомобиля. Например, при замедлении автомобиля и активации 4-й шестерни при 74 км/ч и деактивации при 60 км/ч, в то время как автомобиль замедляется при 2 км/ч, время между переключениями шестерен составит (74-60)/2 = 7 секунд. Частота вращения электрического насоса может быть отрегулирована в ответ на время между переключениями. Частота вращения электрического насоса трансмиссии может быть увеличена за счет увеличения прохождения тока к насосу или снижена за счет снижения прохождения тока к насосу. Например, если время между переключениями относительно небольшое, частота вращения электрического насоса может быть выше для снижения времени заполнения муфты. Если время между переключениями относительно длительное, частота вращения электрического насоса может быть ниже для заполнения муфты с меньшей скоростью, что снижает ток, подаваемый на насос. Таким образом, если время между переключениями шестерен трансмиссии увеличивается, частота вращения электрического насоса может быть снижена. Если время между переключениями шестерен трансмиссии снижается, частота вращения электрического насоса может быть увеличена для уменьшения времени заполнения муфты. Кроме того, частота вращения электрического насоса трансмиссии может быть увеличена по мере снижения давления в накопителе для снижения времени заполнения муфты. При более высоком давлении в накопителе частота вращения электрического насоса может быть снижена. Способ 600 переходит к шагу 614 после регулировки частоты вращения электрического насоса.
На шаге 614 способ 600 поддерживает трансмиссию в нейтральном положении с шестерней в частичном зацеплении. Кроме того, способ 600 переключает шестерни трансмиссии для частичного зацепления шестерен трансмиссии на основе графика переключения шестерен. Шестерня в частичном зацеплении основана на скорости автомобиля и требуемом крутящем моменте, используемых для индексации графика переключения шестерен заранее установленных параметров шестерни. Способ 600 может задействовать и сбрасывать множество муфт при помощи клапанов регулирования давления с частичным зацеплением выбранных шестерен. Например, способ 600 может обеспечить ход муфты номер один (например, подать жидкость на муфту номер один так, чтобы способность муфты номер один передавать крутящий момент была меньше порогового значения) и полностью замкнуть муфты два и пять для частичного зацепления 4-й шестерни. Трансмиссия может быть переключена с 4-й на 3-ью шестерню в частичном зацеплении посредством открытия муфты номер пять и замыкания муфты номер три, в то время как муфта номер два остается полностью замкнутой и обеспечивается ход муфты номер один. Трансмиссия остается в нейтральном положении во время переключения шестерен для частичного зацепления шестерен, указанных в графике. Способ 600 возвращается на шаг 604 после переключения шестерен трансмиссии.
Дополнительно на клапан регулировки расхода накопителя может направляться команда открытия каждый раз, когда на муфту направляется команда на замыкание, и клапан регулировки расхода накопителя может быть закрыт, как только муфты, на которые направляется команда, будут замкнуты.
На шаге 620 двигатель вводится в работу посредством ввода статора в зацепление и подачи искры и топлива в двигатель, если двигатель еще не запущен. Способ 600 переходит к шагу 622 после начала запуска двигателя.
На шаге 622 способ 600 оценивает, входит ли в зацепление шестерня в трансмиссии. Если это так, то ответ - «да», и способ 600 переходит к шагу 632. В ином случае ответ - «нет», и способ 600 переходит к шагу 624.
На шаге 624 способ 600 вводит шестерню трансмиссии в зацепление. Если шестерня трансмиссии не находится в частичном зацеплении, все муфты трансмиссии, которые должны активировать определенную шестерню на основе графика переключения шестерен трансмиссии, замыкаются посредством регулировки клапанов регулирования давления муфты. Если шестерня трансмиссии, которая должна быть введена в зацепление, находится в частичном зацеплении, муфта, ход которой обеспечивается, полностью замыкается для зацепления шестерни. Шестерня в зацеплении основана на выводе графика переключения шестерен трансмиссии. На клапан регулировки расхода накопителя может быть направлена команда открытия в ответ на запрос о замыкании одной или нескольких муфт. На клапан регулировки расхода накопителя может быть направлена команда на закрытие в ответ на замыкание одной или нескольких муфт.
Дополнительно, если электрический насос трансмиссии не включен, он может быть включен на шаге 624 для начала замыкания муфт, в то время как частота вращения двигателя слишком низкая для обеспечения требуемого расхода через механический насос трансмиссии. Способ 600 также регулирует частоту вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на давление в накопителе. Способ 600 переходит на шаг 626 после направления команды зацепления на шестерню от графика переключения.
На шаге 626 способ 600 оценивает, является ли частота вращения двигателя больше пороговой. В одном из примеров пороговая частота вращения - это частота вращения, при которой насос трансмиссии с механическим приводом обеспечивает требуемую скорость расхода трансмиссионной жидкости. Если способ 600 оценивает, что частота вращения двигателя не превышает пороговое значение, то ответ - «нет», и способ 600 возвращается на шаг 624. В ином случае ответ - «да», и способ 600 переходит к шагу 628.
На шаге 628 способ 600 выключает электрический насос трансмиссии. Электрический насос выключают посредством остановки подачи тока на электрический насос. Способ 600 переходит к шагу 630 после выключения электрического насоса трансмиссии.
На шаге 630 способ 600 вводит выбранную шестерню из графика переключений трансмиссии в полное зацепление посредством регулирования давления муфты, как показано на ФИГ. 4. Жидкость подается на муфты посредством клапанов регулировки давления муфт и насоса с механическим приводом. Способ 600 переходит к шагу 632 после полного замыкания муфт.
На шаге 632 муфты трансмиссии регулируются клапанами регулирования давления муфт, и шестерни трансмиссии выбираются и вводятся в зацепление на основе графика переключения трансмиссии. Способ 600 переходит к выходу после того, как муфты и шестерни будут работать согласно графику переключения шестерни трансмиссии.
Таким образом, способ на ФИГ. 6 обеспечивает регулирование частоты вращения электрического насоса трансмиссии для снижения потребления электроэнергии и своевременного замыкания выбранных муфт, вводящих в зацепление шестерни согласно графику переключения трансмиссии, хранящемуся в памяти контроллера. Дополнительно, способ на ФИГ. 6 регулирует частоту вращения электрического насоса посредством регулирования тока, подаваемого на электрический насос, на основе времени между переключениями шестерен.
Таким образом, способ на ФИГ. 6 предусматривает способ для эксплуатации системы привода автомобиля, содержащий: включение электрического насоса трансмиссии в ответ на запрос на останов двигателя; регулировку частоты вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на давление в накопителе. Способ содержит накопитель, установленный ниже по потоку от электрического насоса трансмиссии и ниже по потоку от насоса трансмиссии с механическим приводом.
Способ дополнительно содержит открытие клапана на выходной стороне накопителя в ответ на запрос на обеспечение хода зубчатой муфты.
В некоторых примерах способ дополнительно содержит запуск двигателя в ответ на увеличение требуемого водителем крутящего момента или отпускание педали тормоза и закрытие клапана после открытия клапана во время недавнего запуска двигателя в ответ на превышение частотой вращения двигателя пороговой частоты вращения после запуска двигателя. Способ дополнительно содержит открытие клапана в ответ на то, что давление в накопителе меньше порогового давления, а шестерня трансмиссии находится в полном зацеплении, после первого закрытия клапана после недавнего запуска двигателя. Таким образом, муфта может быть заполнена быстрее и накопитель может быть заряжен до более высокого давления без увеличения времени для заполнения и замыкания муфты. Способ дополнительно содержит запуск двигателя в ответ на увеличение требуемого водителем крутящего момента или отпускание педали тормоза и отключение электрического насоса трансмиссии в ответ на превышение частотой вращения двигателя пороговой частоты вращения после запуска двигателя. Способ дополнительно содержит частичное зацепление шестерни трансмиссии посредством полного зацепления одной или нескольких муфт трансмиссии и обеспечения хода муфты трансмиссии без полного замыкания муфты трансмиссии.
Способ на ФИГ. 6 также предусматривает способ для эксплуатации системы привода автомобиля, содержащий: включение электрического насоса трансмиссии в ответ на запрос на останов двигателя; регулировку частоты вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на оценку количества времени между переключениями шестерен трансмиссии. Способ содержит количество времени, основанное на интенсивности замедления автомобиля и график переключения шестерен. Способ дополнительно содержит регулировку частоты вращения электрического насоса трансмиссии в ответ на давление в накопителе, установленном ниже по потоку от электрического насоса трансмиссии. Способ дополнительно содержит запуск двигателя после останова двигателя и отключение электрического насоса трансмиссии в ответ на превышение частотой вращения двигателя пороговой частоты вращения в первый раз после недавнего запуска двигателя.
В некоторых примерах способ дополнительно содержит открытие клапана на выходной стороне накопителя в ответ на запрос на осуществление хода зубчатой муфты трансмиссии, причем накопитель установлен ниже по потоку от электрического насоса трансмиссии и механического насоса трансмиссии. Способ дополнительно содержит частичное включение множества шестерен трансмиссии посредством полного замыкания одной или нескольких муфт для каждой из множества шестерен трансмиссии и обеспечение хода, но не полного замыкания, одной муфты для каждой из множества шестерен трансмиссии, в то время как двигатель остановлен. Входная частота вращения муфты, которая неполностью замкнута (например, муфта, ход которой обеспечивается), не равна выходной частоте вращения муфты, ход которой обеспечивается. Способ дополнительно содержит открытие и закрытие клапана на выходной стороне накопителя каждый раз, когда обеспечивается ход неполностью замкнутой муфты для каждой из множества шестерен трансмиссии для частичной активации одной из множества шестерен трансмиссии. Таким образом можно сохранить давление в накопителе.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут быть использованы с разнообразными конфигурациями систем двигателя и/или автомобиля. Способы и алгоритмы управления, раскрытые в настоящей заявке, могут храниться как исполняемые инструкции в долговременной памяти и выполняться управляющей системой, содержащей контроллер в сочетании с различными датчиками, приводами и другими компонентами двигателя для управления рабочими состояниями различных устройств, раскрытых в заявке. Как будет понятно средним специалистам в данной области техники, способы, показанные на фиг. 6 могут представлять собой любое количество стратегий обработки, таких как событийные, с управлением по прерываниям, многозадачные, многопоточные и тому подобное. Различные проиллюстрированные шаги или функции могут быть выполнены в проиллюстрированной последовательности, параллельно или в некоторых случаях могут быть пропущены. Также, указанный порядок обработки не обязателен для применения с целью достижения задач, отличительных признаков и преимуществ, описываемых здесь, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Хотя это и явно не указано, один средний специалист поймет одно или более из проиллюстрированных действий или функций, которые могут быть выполнены повторно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Дополнительно, способы, раскрываемые в данном случае, могут быть сочетанием действий, выполняемых контроллером в физическом мире, и инструкций в контроллере.
На этом раскрытие закончено. При прочтении его специалистами в данной области техники может быть предусмотрено множество изменений и преобразований без отступления от сущности и объема раскрытия. Например, вышеизложенный способ применим к одноцилиндровым двигателям, двигателям I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающим на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных видах топлива.