СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСМИССИЕЙ ВО ВРЕМЯ ОСТАНОВОК И ЗАПУСКОВ ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ КОЛЕСНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING TRANSMISSION DURING ENGINE STOP AND START FOR ROLLING VEHICLE

Уровень техники и раскрытие изобретения
Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства можно останавливать и запускать во время цикла езды транспортного средства для экономии топлива. Двигатель можно останавливать, когда запрошенный водителем крутящий момент является низким, чтобы транспортное средство могло двигаться накатом, или для выполнения запроса крутящего момента от водителя за счет электродвигателя. Остановленный двигатель можно вновь запустить, если водитель запросит более высокий крутящий момент, или возникнет необходимость зарядки аккумуляторной батареи. Однако, если транспортное средство выполнено без возможности приведения в движение электродвигателем или содержит автоматическую трансмиссию, могут возникнуть трудности с остановкам двигателя при запрашивании водителем низкого крутящего момента, поскольку при остановке двигателя прекращается работа механического насоса в составе трансмиссии, подающего жидкость под давлением для включения передач в трансмиссии. В некоторых трансмиссиях трансмиссионную жидкость в пределах трансмиссии может подавать электроприводной насос, если механический насос остановлен, однако электроприводные насосы зачастую имеют ограничения по подаче, связанные с компоновкой трансмиссии. В связи с этим, производительность электроприводных насосов недостаточна для множественного переключения передач в трансмиссии за короткий период времени. Как следствие, невозможно поддерживать эксплуатационные показатели трансмиссии на ожидаемом уровне, когда двигатель остановлен, даже если трансмиссия содержит электроприводной насос. Поэтому может возникнуть необходимость в способе, позволяющем останавливать двигатель и поддерживать работу трансмиссии в условиях, когда водитель запрашивает низкий крутящий момент, с целью снижения потребления топлива в таких условиях и когда транспортное средство остановлено.
Авторы настоящего изобретения выявили вышеуказанные недостатки и разработали способ для управления силовой передачей транспортного средства, содержащий шаги, на которых: включают электроприводной насос трансмиссии в ответ на запрос остановки двигателя; и регулируют положение гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта с помощью жидкости, подаваемой электроприводным насосом трансмиссии.
Технический результат, достигаемый изменением положения устройства заполнения зазора муфты трансмиссии, состоит в сокращении расхода трансмиссионной жидкости для управления муфтами трансмиссии, когда вращение двигателя, соединенного с этой трансмиссией, остановлено. А именно, можно подавать небольшое количество трансмиссионной жидкости на устройство, изменяющее объем заполнения муфты трансмиссии, для замыкания муфты и включения передачи в трансмиссии с меньшим количеством трансмиссионной жидкости. Следовательно, муфта трансмиссии может работать при подаче трансмиссионной жидкости электроприводным насосом, производительность которого по трансмиссионной жидкости ниже, чем у насоса трансмиссионной жидкости с приводом от двигателя. Кроме того, в некоторых примерах можно изменять положение множества устройств заполнения зазора для включения передачи в трансмиссии посредством множества муфт с уменьшенными объемами зазора. Так можно управлять трансмиссией, используя электроприводной насос пониженной производительности по жидкости.
Настоящее изобретение может обеспечить несколько преимуществ. В частности, указанное решение может снизить потребление топлива транспортным средством и ускорить реагирование на запрос водителем крутящего момента силовой передачи, когда вращение двигателя, связанного с силовой передачей, остановлено. Кроме того, указанное решение может предусматривать неполное включение множества муфт передач, когда двигатель, соединенный с трансмиссией, остановлен, чтобы можно было включить соответствующую передачу в трансмиссии для подачи крутящего момента двигателя на колеса транспортного средства, даже если скорость транспортного средства изменяется тогда, когда двигатель остановлен.
Кроме того, указанное решение может обеспечить необходимое переключение, даже если производительность электрического насоса трансмиссии недостаточна для замыкания муфты трансмиссии за необходимую продолжительность времени.
Вышеуказанные и другие преимущества и отличительные признаки раскрываемого изобретения станут очевидны из нижеследующего раздела «Осуществление изобретения» при его рассмотрении отдельно или вместе с приложенными чертежами.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно в разделе «Осуществление изобретения». Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание Фигур чертежа
На ФИГ. 1 схематически изображен двигатель;
На ФИГ. 2 схематически изображен пример силовой передачи транспортного средства, содержащего двигатель;
На ФИГ. 3 представлен пример подачи трансмиссионной жидкости на муфты трансмиссии;
На ФИГ. 4А и 4В представлен пример муфты, содержащей устройство заполнения зазора;
На ФИГ. 5 представлен пример последовательности заполнения муфты и скорость электрического насоса во время выполнения последовательности заполнения муфты;
На ФИГ. 6 представлен пример последовательности управления силовой передачей согласно способу на ФИГ. 7; и
На ФИГ. 7 представлена блок-схема примера способа для управления силовой передачей, с трансмиссией, содержащей устройства заполнения зазора.
Осуществление изобретения
Настоящее описание относится к управлению силовой передачей транспортного средства, содержащего двигатель, непосредственно соединенный с преобразователем крутящего момента. Преобразователь крутящего момента непосредственно соединен с автоматической трансмиссией. Двигатель может быть выполнен как показано на ФИГ. 1. Двигатель на ФИГ. 1 может входить в состав силовой установки транспортного средства, как показано на ФИГ. 2, при этом двигатель может быть единственным источником крутящего момента в силовой передаче, изображенной на ФИГ. 2. Трансмиссия содержит муфты и трансмиссионную жидкость с возможностью направления на муфты трансмиссии по системе, представленной на ФИГ. 3. Муфты трансмиссии могут содержать устройства заполнения зазора, как показано на ФИГ. 4А и 4В. Трансмиссионную жидкость под давлением можно подавать на одну или несколько муфт трансмиссии, как раскрыто в последовательности, представленной на ФИГ. 5. Силовой передачей можно управлять как показано на ФИГ. 6 согласно способу на ФИГ. 7.
Обратимся к ФИГ. 1: двигателем 10 внутреннего сгорания, содержащим множество цилиндров, один из которых изображен на ФИГ. 1, управляет электронный контроллер 12 двигателя. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра с поршнем 36, расположенным между ними и соединенным с коленчатым валом 40. Маховик 97 и зубчатый венец 99 соединены с коленчатым валом 40.
Стартер 96 (например, низковольтная (с рабочим напряжением ниже 30 вольт) электрическая машина) содержит вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни может выборочно перемещать ведущую шестерню 95 для ввода ее в зацепление с зубчатым венцом 99. Стартер 96 может быть смонтирован непосредственно в передней или задней части двигателя. В некоторых примерах стартер 96 выполнен с возможностью выборочной подачи крутящего момента на коленчатый вал 40 через ремень или цепь. В одном примере стартер 96 находится в исходном состоянии, когда он не находится в зацеплении с коленчатым валом двигателя. Камера 30 сгорания показана сообщающейся с впускным коллектором 44 и выпускным коллектором 48 через впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 соответственно. Впускной клапан и выпускной клапан могут приводиться в действие впускным кулачком 51 и выпускным кулачком 53. Положение впускного кулачка 51 может определять датчик впускного кулачка 55. Положение выпускного кулачка 53 может определять датчик выпускного кулачка 57. Впускной клапан 52 можно выборочно включать и выключать с помощью устройства 59 включения клапана. Выпускной клапан 54 можно выборочно включать и выключать с помощью устройства 58 включения клапана.
Топливная форсунка 66 показана расположенной с возможностью впрыска топлива непосредственно в цилиндр 30, что известно специалистам в данной области техники как «непосредственный впрыск». Топливная форсунка 66 подает жидкое топливо пропорционально длительности импульса от контроллера 12. Топливо на топливную форсунку 66 подает топливная система (не показана), содержащая топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не показаны). В одном примере для создания повышенного давления топлива можно использовать двухступенчатую топливную систему высокого давления.
Кроме того, впускной коллектор 44 показан связанным с компрессором 162 турбокомпрессора и воздухозаборником 42 двигателя. В других примерах компрессор 162 может представлять собой компрессор нагнетателя. Вал 161 механически соединяет турбину 164 турбокомпрессора с компрессором 162 турбокомпрессора. Необязательный электронный дроссель 62 (например, центральный или дроссель впускного коллектора двигателя) изменяет положение дроссельной заслонки 64 для регулирования расхода воздуха из компрессора 162 во впускной коллектор 44. Давление в наддувочной камере 45 может именоваться «давление на входе дросселя», так как вход дросселя 62 находится внутри наддувочной камеры 45. Выход дросселя расположен во впускном коллекторе 44. В некоторых примерах дроссель 62 и дроссельная заслонка 64 могут быть расположены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44, при этом дроссель 62 представляет собой проходной дроссель. Рециркуляционный клапан 47 компрессора можно выборочно устанавливать во множество положений от полностью открытого до полностью закрытого. Положение регулятора 163 давления наддува можно регулировать с помощью контроллера 12 для выборочного пропуска отработавших газов в обход турбины 164 для регулирования частоты вращения ротора компрессора 162.
Воздушный фильтр 43 очищает воздух, поступающий в воздухозаборник 42 двигателя через вход 3, подвергающийся воздействию температуры и давления окружающей среды. Прошедшие очистку в нейтрализаторе продукты сгорания сбрасывают через выход 5, подвергающийся воздействию температуры и давления окружающей среды. То есть поршень 36 и камера 30 сгорания могут функционировать как насос, когда двигатель 10 вращается, для всасывания воздуха через вход 3 и выпуска продуктов сгорания через выход 5. Вход 3 расположен выше по потоку от выхода 5 по направлению потока через двигатель 10, выпускной коллектор 48 и воздухозаборник 42 двигателя. Под определение «расположенный выше по потоку» не подпадает что-либо, расположенное за пределами входа 3, а под определение «расположенный ниже по потоку» не подпадает что-либо, расположенное за пределами выхода 5.
Бесконтактная система 88 зажигания подает искру зажигания в камеру 30 сгорания через свечу 92 зажигания по сигналу контроллера 12. Универсальный датчик 126 кислорода в отработавших газах УДКОГ (UEGO) показан соединенным с выпускным коллектором 48 выше по потоку от каталитического нейтрализатора 70. Взамен УДКОГ 126 можно использовать двухрежимный датчик кислорода в отработавших газах.
В одном примере нейтрализатор 70 может содержать несколько блоков носителя катализатора. В другом примере можно использовать несколько устройств снижения токсичности отработавших газов. В одном примере катализатор 70 может быть трехкомпонентного типа.
Контроллер 12 показан на ФИГ. 1 в виде известного микрокомпьютера, содержащего: микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, долговременную память), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и известную шину данных. Контроллер 12 показан принимающим разнообразные сигналы от датчиков, соединенных с двигателем 10, в число которых, помимо раскрытых выше, входят сигналы: температуры хладагента двигателя ТХД (ЕСТ) от датчика 112 температуры, связанного с рубашкой 114 охлаждения двигателя; от датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для определения силы, прилагаемой стопой 132; датчика 154 положения, соединенного с тормозной педалью 150 для определения силы, прилагаемой стопой 152, показание давления в коллекторе ДВК (MAP) двигателя от датчика 123 давления, соединенного с впускным коллектором 44; показание давления наддува двигателя или давления на входе дросселя от датчика 122 давления; положения двигателя от датчика 118 на эффекте Холла, определяющего положение коленчатого вала 40; массового расхода подачи воздуха в двигатель от датчика 120; и показание положения дросселя от датчика 68. Также можно определять барометрическое давление (датчик не показан) для обработки этих данных контроллером 12. В предпочтительном аспекте раскрываемого изобретения датчик 118 положения двигателя генерирует заданное количество импульсов с равными промежутками при каждом обороте коленчатого вала, по которому можно определить частоту вращения двигателя (в оборотах в минуту).
Во время работы любой из цилиндров двигателя 10, как правило, проходит четырехтактный цикл, включающий в себя: такт впуска, такт сжатия, рабочий такт и такт выпуска. Во время такта впуска выпускной клапан 54 обычно закрывают, а впускной клапан 52 открывают. Воздух поступает в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, и поршень 36 движется к нижней части цилиндра для увеличения объема внутри камеры 30 сгорания. Специалисты в данной области техники обычно называют положение, в котором поршень 36 находится вблизи днища цилиндра и в конце своего хода (например, когда камера 30 сгорания достигает максимального объема), нижней мертвой точкой НМТ (BDC).
Во время такта сжатия впускной клапан 52 и выпускной клапан 54 закрыты. Поршень 36 движется к головке цилиндра для сжатия воздуха в камере 30 сгорания. Специалисты в данной области техники обычно называют положение, в котором поршень 36 находится в конце своего хода и наиболее близко к головке цилиндра (например, когда камера 30 сгорания достигает своего минимального объема), верхней мертвой точкой ВМТ (TDC). В процессе, который в настоящем описании именуется «впрыском», в камеру сгорания подают топливо. В процессе, который в настоящем описании именуется «зажигание», впрыснутое топливо зажигают, используя такое известное из уровня техники средство, как свеча 92 зажигания, в результате чего происходит сжигание топлива.
Во время рабочего такта расширяющиеся газы вытесняют поршень 36 назад к НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует движение поршня в момент вращения вращающегося вала. И наконец, во время такта выпуска, выпускной клапан 54 открывают для выпуска продуктов сгорания топливовоздушной смеси в выпускной коллектор 48, и поршень возвращается в ВМТ. Следует учесть, что вышеизложенное описание служит исключительно для примера, и что моменты открытия и (или) закрытия впускного и выпускного клапана могут изменяться для создания положительного или отрицательного перекрытия клапанов, запаздывания закрытия впускного клапана или различных других примеров.
Обратимся к ФИГ. 2, представляющей собой блок-схему транспортного средства 225, содержащего силовую передачу 200. Силовая передача на ФИГ. 2 содержит двигатель 10, изображенный на ФИГ. 1. Двигатель 10 содержит одно или несколько устройств 204 передачи крутящего момента (например, дроссель, распределительный вал, топливную форсунку и т.п.) Силовая передача 200 может приводиться в действие двигателем 10. Коленчатый вал 40 двигателя показан соединенным с демпфером 280, а демпфер 280 показан соединенным с насосным колесом 285 преобразователя 206 крутящего момента. Насосное колесо 285 преобразователя крутящего момента механически соединено с насосом 289 трансмиссии. Механический насос 289 трансмиссии подает трансмиссионную жидкость под давлением на муфты 210 и 211 трансмиссии. Преобразователь 206 крутящего момента также содержит турбинное колесо 286, соединенное с трансмиссией ведущим валом 270. Ведущий вал 270 трансмиссии механические соединяет преобразователь 206 крутящего момента с автоматической трансмиссией 208, а частоту его вращения контролирует датчик 217 частоты вращения. Преобразователь 206 крутящего момента также содержит блокировочную муфту 212 для обхода преобразователя крутящего момента БМПКМ (ТСС). Когда БМПКМ замкнута, происходит непосредственная передача крутящего момента от насосного колеса 285 на турбинное колесо 286. Управление БМПКМ осуществляет контроллер 12 через электропривод. Или же замыкать БМПКМ можно гидравлически. В одном примере преобразователь крутящего момента можно рассматривать как компонент трансмиссии.
Когда блокировочная муфта 212 преобразователя крутящего момента полностью выключена, преобразователь 206 крутящего момента передает крутящий момент двигателя на автоматическую трансмиссию 208 путем передачи жидкости между турбинным колесом 286 преобразователя крутящего момента и насосным колесом 285 преобразователя крутящего момента, что позволяет увеличивать крутящий момент. И наоборот, когда блокировочная муфта 212 преобразователя крутящего момента полностью включена, происходит непосредственная передача создаваемого двигателем крутящего момента через муфту преобразователя крутящего момента на ведущий вал 270 трансмиссии 208. Или же блокировочную муфту 212 преобразователя крутящего момента можно включать частично, что позволяет регулировать величину крутящего момента, передаваемого непосредственно на трансмиссию. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулировать величину крутящего момента, передаваемого преобразователем 212 крутящего момента путем регулирования положения блокировочной муфты преобразователя крутящего момента в зависимости от различных параметров работы двигателя или водительского запроса управления двигателем.
Автоматическая трансмиссия 208 содержит муфты 211 передач и муфту 210 переднего хода для ввода в зацепления или вывода из зацепления шестерен передач 209 (например, шестерен передачи заднего хода и шестерен 1-10 передач). Муфты 211 передач (например, 1-10) и муфту 210 переднего хода можно выборочно включать для приведения транспортного средства в движение. Трансмиссия 208 также содержит электроприводной насос 281 для подачи трансмиссионной жидкости под давлением на муфты 211 передач, когда двигатель 10 не вращается. Трансмиссия 208 выполнена с возможностью ввода в зацепления шестерен одной из передач 209 с помощью одной или нескольких муфт 211. Иными словами, шестерни передачи могут находиться в положительном зацеплении, когда включены не менее двух муфт 211. Кроме того, трансмиссия 208 может входить в нейтральное положение, в котором ведущий вал 270 не находится в зацеплении с вторичным валом 260 или не соединен с ним, когда одна или несколько муфт 211 выключены, при этом одна или несколько муфт 211 включены. Например, в трансмиссии 208 может быть включена вторая передача, когда только первая, третья и четвертая муфты включены. Трансмиссия может находиться в нейтральном положении, когда только первая и третья муфты включены. Крутящий момент на выходе автоматической трансмиссии 208 можно, в свою очередь, передавать через вторичный вал 260 на колеса 216 для приведения транспортного средства в движение. Частоту вращения вторичного вала 260 контролируют с помощью датчика 219 частоты вращения. А именно, автоматическая трансмиссия 208 может передавать подводимый крутящий момент на ведущем валу 270 в зависимости от режима движения транспортного средства с последующей передачей выходного крутящего момента на колеса 216.
Кроме того, к колесам 216 можно прилагать силу трения путем включения колесных тормозов 218. В одном примере колесные тормоза 218 выполнены с возможностью включения при нажатии ступней водителя на тормозную педаль, как показано на ФИГ. 1. В других примерах колесные тормоза может включать контроллер 12 или какой-либо связанный с ним контроллер. Аналогичным образом, силу трения, действующую на колеса 216, можно уменьшить, выключив колесные тормоза 218 при отпускании водителем тормозной педали. Кроме того, тормоза транспортного средства могут прилагать силу трения на колеса 216 с помощью контроллера 12 в рамках процедуры автоматического остановки двигателя.
Итак, в данном примере двигатель 10 является единственным источником регулируемого крутящего момента с возможностью его подачи на силовую передачу 200. Крутящий момент передается от двигателя 10 в трансмиссию 208 с последующей передачей на колеса 216. Таким образом, двигатель 10 расположен выше по потоку от преобразователя 206 крутящего момента, трансмиссии 208 и колес 216 по направлению потока крутящего момента. Кроме того, данная система содержит только три датчика частоты вращения, в том числе один на коленчатом валу двигателя, один на ведущем валу трансмиссии и один на вторичном валу трансмиссии.
Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью приема входных сигналов от двигателя 10, как подробнее раскрыто на ФИГ. 1, и в соответствии с ними регулировать выходной крутящий момент двигателя и (или) работу преобразователя крутящего момента, трансмиссии, муфт и (или) тормозов. Контроллер 12 также может принимать управляющие воздействия водителя через человеко-машинный интерфейс 299. Например, отдаваемый крутящий момент двигателя можно регулировать, комбинируя изменение таких параметров, как момент зажигания, длительность импульса впрыска топлива, момент впрыска топлива и (или) заряд воздуха, регулируя величину открытия дросселя и (или) фазы газораспределения клапанов, высоту подъема клапанов и наддув для двигателей с турбокомпрессором или нагнетателем. Если двигатель является дизельным, контроллер 12 может регулировать отдаваемый крутящий момент двигателя, комбинируя регулирование таких параметров, как длительность импульса впрыска топлива, момент впрыска топлива и заряд воздуха. В любом случае, управлять двигателем можно на уровне отдельных цилиндров для регулирования отдаваемого крутящего момента двигателя.
Когда имеют место условия замедления без полной остановки, контроллер 12 может инициировать остановка двигателя для прекращения его вращения путем отсечки топлива и (или) прекращения подачи искры в двигатель. Когда имеют место условия повторного запуска двигателя, и (или) водитель транспортного средства желает увеличить подачу крутящего момента на колеса транспортного средства, контроллер 12 может вновь включить двигатель 10 путем проворачивания коленчатого вала двигателя 10 и возобновления сжигания топлива в цилиндрах.
Обратимся к ФИГ. З, изображающей пример схемы подачи трансмиссионной жидкости на муфты трансмиссии. Система 300 трансмиссии содержит контроллер 12 и трансмиссию 208. В данном примере преобразователь 206 крутящего момента показан как часть автоматической трансмиссии 208, однако в некоторых примерах он может рассматриваться как отдельный от автоматической трансмиссии 208. Электрические соединения показаны штриховыми линиями, а устройства и гидравлические связи или каналы - сплошными линиями.
Автоматическая трансмиссия 208 содержит резервуар 370 трансмиссионной жидкости 302. Электроприводной насос 281 и (или) механический насос 289 может подавать трансмиссионную жидкость 302 на муфты 211 передач в трансмиссии. Электромотор 303 приводит в действие электроприводной насос 281. Трансмиссионная жидкость 302 может течь из выхода 304 электроприводного насоса 281 в направлении, указываемом стрелкой на электроприводном насосе 281. Трансмиссионная жидкость может течь из электроприводного насоса 281 в электромагнитный клапан 308 линейного давления через обратный клапан 305. Обратный клапан 305 предотвращает поток трансмиссионной жидкости в электроприводной насос 281. Электромагнитный клапан 308 линейного давления регулирует давление трансмиссионной жидкости в канале или трубопроводе 330. Излишек потока трансмиссионной жидкости можно направить от электромагнитного клапана 308 линейного давления обратно в резервуар 370 по каналу или трубопроводу 355. Трансмиссионная жидкость 302 может вытекать из выхода 307 механического насоса 289 в направлении, указанном стрелкой на механическом насосе 289. Трансмиссионная жидкость может течь из механического насоса 281 в электромагнитный клапан 308 линейного давления через обратный клапан 306. При этом обратный клапан 306 предотвращает поток трансмиссионной жидкости в механический насос 289.
В данном неограничивающем примере трансмиссия 208 содержит шесть клапанов-регуляторов 310 давления муфты с возможностью направления трансмиссионной жидкости 302 на шесть муфт 211 передач. Указанными шестью клапанами-регуляторами 310 давления можно управлять по отдельности, при этом одновременно могут быть задействованы несколько клапанов-регуляторов 310 давления. Например, в трансмиссии 208 может быть включена одна передача для соединения ведущего вала автоматической трансмиссии 208 с вторичным валом автоматической трансмиссии 208 путем включения множества муфт передач (например, муфт 1, 2 и 4). В данном примере первой является муфта передачи, наиболее близкая к верху на ФИГ. 3. Второй муфтой передачи является вторая сверху на ФИГ. 3 и т.д. Если одна из указанного множества муфт передач (например, 1, 2 и 4) не включена, автоматическая трансмиссия 208 находится в нейтральном положении, и указанная конкретная передача включена частично. То есть какую-либо передачу автоматической трансмиссии 208 можно включить частично путем включения множества муфт передач без полного замыкания одной муфты из общего количества муфт, необходимых для полного включения выбранной передачи в трансмиссии. Клапаны-регуляторы 310 давления муфты регулируют давление трансмиссионной жидкости 302 в муфтах 211 передачи для увеличения или снижения способности каждой отдельной муфты 211 передачи передавать крутящий момент. Трансмиссионная жидкость 302 можно возвращать в резервуар 370 по каналу 354, когда давление в одной или нескольких муфтах 211 снижают для выключения передачи в трансмиссии.
Трансмиссионную жидкость 302 также можно подавать в устройства заполнения зазора в любой из муфт 211, подробно раскрытых на ФИГ. 4А и 4 В, через электромагнитные клапаны-регуляторы 315 заполнителя зазора. Трансмиссионная жидкость вращает винт, либо, в другом варианте, смещает поршень, для приведения в действие устройства заполнения зазора (не показано). Трансмиссионную жидкость можно возвращать из устройств заполнения зазора в резервуар 370 по трубопроводу или каналу 353.
Автоматическая трансмиссия 208 также содержит аккумулятор 320 и клапан-регулятор 312 расхода аккумулятора, расположенный на стороне 321 выпуска аккумулятора 320 для регулирования потока трансмиссионной жидкости 302 в аккумулятор 320 и из него. Давление в аккумуляторе 320 измеряет датчик 350 давления. Когда происходит вращение механического насоса 289, трансмиссионная жидкость под давлением может накапливаться в аккумуляторе 320. Аналогичным образом, когда происходит вращение электроприводного насоса 281, и расход потока на муфты 211 низкий, трансмиссионная жидкость под давлением может накапливаться в аккумуляторе 320. При этом, если вращение механического насоса 289 не происходит, а электроприводной насос работает, можно открыть клапан 312 в качестве вспомогательной меры для электроприводного насоса, когда расход потока на муфты 211 трансмиссии находится на повышенном уровне, если электроприводной насос 281 не способен поддерживать необходимое давление ниже по потоку от электромагнитного клапана 308 линейного давления. Подобное условие может иметь место во время заполнения одной или нескольких муфт 211 передач. То есть накопленное в аккумуляторе 320 давление можно выборочно направлять на муфты 211 передач, когда подача электроприводного насоса не поддерживает или не может поддержать необходимое давление ниже по потоку от электромагнитного клапана 308 линейного давления. Поскольку поток трансмиссионной жидкости берет начало в резервуаре 370 и следует на электроприводной насос 281 или механический насос 289 перед тем, как достигнуть электромагнитного клапана 308 линейного давления, электромагнитный клапан 308 линейного давления расположен ниже по потоку от электроприводного насоса 281 и механического насоса 289.
На ФИГ. 1-3 предложена система транспортного средства, содержащая: двигатель; трансмиссию, соединенную с двигателем и содержащую преобразователь крутящего момента с муфтой преобразователя крутящего момента, электрический насос, механический насос, и муфту, содержащую гидроприводное устройство заполнения зазора муфты; контроллер, содержащий исполняемые команды в долговременной памяти для заполнения зазора муфты путем выдвижения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в ответ на запрос повышения управляемости транспортного средства в ущерб энергопотреблению транспортного средства, и для не выдвижения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в ответ на запрос оптимизации энергопотребления транспортного средства в ущерб управляемости транспортного средства, при этом гидроприводное устройство заполнения зазора муфты выдвигают, когда вращение двигателя остановлено.
В некоторых примерах система содержит дополнительные команды для заполнения указанного зазора трансмиссионной жидкостью в ответ на запрос переключения передачи. Система транспортного средства содержит дополнительные команды для втягивания гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в ответ на полное включение передачи. Система транспортного средства содержит дополнительные команды для остановки вращения двигателя в зависимости от запрошенного водителем крутящего момента. Система транспортного средства содержит дополнительные команды для переключения трансмиссии на нейтральную передачу в зависимости от запрошенного водителем крутящего момента. Система транспортного средства содержит дополнительные команды для включения электрического насоса в зависимости от запрошенного водителем крутящего момента.
Обратимся к ФИГ. 4А, изображающей в поперечном разрезе неограничивающий пример муфты 211 передачи, содержащей гидроприводное устройство 499 заполнения зазора. Муфта 211 передачи показана с гидравлическим устройством 499 заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта во втянутом положении, когда объем зазора или камеры 410 больше объема зазора 410 на ФИГ. 4В.
Трансмиссия может работать с высокопроизводительным шестеренным насосом с приводом от двигателя, подающим трансмиссионную жидкость на все части трансмиссии, в том числе для включения муфт трансмиссии. Муфты трансмиссии имеют зазор 410, в который может поступать трансмиссионная жидкость для приложения давления к дискам 406 с накладками муфты и дискам 408 муфты. Чем больше объем зазора 410, тем большее положительное расцепление муфты 211 можно обеспечить. При этом, чем больше объем зазора 410, тем больше времени может потребоваться для включения муфты 211 с помощью жидкости, подаваемой электрическим насосом. Следовательно, может увеличиться время переключения и возникнуть заметные скачки крутящего момента силовой передачи, если трансмиссию переключают, когда трансмиссионную жидкость на муфты трансмиссии подает электроприводной насос. Гидравлическое устройство 499 заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта можно выдвигать и сворачивать в направлениях, указанных стрелкой 440, для выборочного увеличения или сокращения объема зазора 410. В частности, увеличение объема зазора 410 возможно во время циркуляции трансмиссионной жидкости в трансмиссии с помощью механического насоса. Уменьшение объема зазора 410 возможно во время циркуляции трансмиссионной жидкости в трансмиссии с помощью электроприводного насоса для компенсации пониженной производительности электроприводного насоса.
Муфта 211 передачи содержит первый вал 402 для передачи крутящего момента, могущего проходить через муфту 211 передачи, на второй вал 404. При этом в некоторых примерах второй вал 404 может отсутствовать, в связи с чем первый вал 402 может передавать крутящий момент, проходящий через муфту 211 передачи, на наружный корпус 414, выполненный с возможностью связи с валом или иным устройством передачи крутящего момента. Вращение первого вала происходит независимо от наружного корпуса 414, когда муфта 211 находится в расцепленном состоянии, в котором не происходит передача крутящего момента от первого вала 402 на второй вал 404. Между первым валом 402 и дисками 408 муфты имеется механическое или шлицевое соединение. Между дисками 406 муфты с накладками и наружным корпусом 414 имеется механическое или шлицевое соединение.
Муфта 211 передачи содержит зазор 410 между наружным корпусом 414 и поверхностью 420 нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты. Муфту 211 передачи можно включать для включения той или иной передачи в трансмиссии путем подачи трансмиссионной жидкости под давлением в зазор 410 для перемещения поверхности 420 нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты к первому валу 402. Гидравлическое давление, создаваемое трансмиссионной жидкостью, прижимает диски 408 муфты и диски 406 муфты с накладками друг к другу, обеспечивая возможность передачи крутящего момента между первым валом 402 и вторым валом 404. Трансмиссионную жидкость подают в зазор через клапан-регулятор 310 давления муфты.
Объем зазора 410 можно увеличивать или уменьшать, направляя поток трансмиссионной жидкость в гидроприводное устройство заполнения зазора или из него. А именно, поток трансмиссионной жидкости из электромагнитного клапана-регулятора 315 устройства заполнения зазора может приводить во вращение винт 414 для вращения и регулировки положения поверхности 420 нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты. В некоторых примерах взамен винта 414 может использоваться поршень или иное смещающее устройство. Пружина 452 возвращает поверхность 420 нажимного диска, когда трансмиссионную жидкость выпускают из муфты 211. Уменьшение объема зазора 410 позволяет быстрее заполнять муфту 211 с помощью электроприводного насоса и, тем самым, переключать муфты с помощью устройств, создающих меньший поток трансмиссионной жидкости. Объем зазора 410 может быть увеличен при включении механического насоса для сокращения времени выключения муфты (например, времени для перехода включенной муфты от передачи крутящего момента к непередаче крутящего момента). Таким образом, объем зазора 410 можно изменять в зависимости от того, какое устройство создает силу, движущую трансмиссионную жидкость.
Обратимся к ФИГ. 4В, на которой муфта, представленная на ФИГ. 4А, изображена в положении с выдвинутым гидроприводным устройством 499 заполнения зазора, которое может быть более подходящим для включения муфты 211 с помощью электроприводного насоса трансмиссии. Установив поверхность 420 нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в выдвинутое положение, можно сократить время для включения или ввода в зацепление муфты 211 с помощью электроприводного насоса. Кроме того, можно сократить количество трансмиссионной жидкости, используемой для включения муфты 211, что позволяет своевременно включать муфту 211 с помощью насоса более низкой производительности.
Обратимся к ФИГ. 5, изображающей пример возможной последовательности заполнения муфт для двух разных муфт. График изображает изменение расхода потока трансмиссионной жидкости в муфту во времени. Вертикальная ось представляет расход потока трансмиссионной жидкости в муфту для ее включения за заданное время (например, время с Т1 до Т2). Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны графика к правой стороне графика. Сплошная линия 520 представляет заполнение муфты для муфты с выдвинутой поверхностью нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты, заполняемой с помощью электроприводного насоса с низкой производительностью. Штрихпунктирная линия 522 представляет заполнение муфты для муфты с отсутствующей поверхностью нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты, при этом муфту заполняет механический насос, производительность которого выше, чем у электроприводного.
В момент Т0 расход потока трансмиссионной жидкости в муфту равен нулю, и давление в муфте равно нулю. Муфта не включена и не используется. Иными словами, муфта выключена и не передает крутящий момент. Двигатель, соединенный с трансмиссией не вращается (не показан), и механический насос (не показан) в составе преобразователя крутящего момента не вращается.
В момент Т1 расход потока в муфту увеличен для включения муфты к моменту Т2. Расход потока в муфту без поверхности 522 нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты растет быстрее и достигает более высокого пикового расхода. Расход потока в муфту с поверхностью нажимного диска гидроприводного устройства заполнения зазора муфты растет медленнее и достигает более низкого пикового расхода. Таким образом, работу муфты можно регулировать для сохранения необходимого времени включения муфты, даже когда расход потока в муфту создает менее производительный насос трансмиссии.
В момент Т2 муфты полностью включены и расход потока в муфты сокращают до уровня, при котором с помощью потока меньшей величины муфты удерживают во включенном состоянии. Муфты остаются включенными после момента Т2.
На ФИГ. 6 представлен пример последовательности управления силовой передачей транспортного средства. Сигналы и последовательности на ФИГ. 6 может создавать система, представленная на ФИГ. 1-3, путем реализации способа на ФИГ. 7. Вертикальные метки Т10-Т15 представляют рассматриваемые моменты последовательности. В данном примере представлены два события остановки двигателя. Первое событие остановки двигателя происходит между моментами Т11 и Т13. Оно представляет собой событие остановки двигателя, когда двигатель перезапускают только после остановки транспортного средства. Второе событие остановки двигателя происходит между моментами Т14 и Т15. Оно представляет собой событие остановки двигателя, когда двигатель перезапускают до остановки транспортного средства.
Первый сверху график на ФИГ. 6 представляет изменение состояния режима запуска/остановки во время движения (rolling start/stop, RSS) во времени. Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны графика к правой стороне графика. Вертикальная ось представляет состояние RSS, при этом RSS активирован, когда линия находится на высоком уровне вблизи стрелки вертикальной оси. RSS не активирован, когда линия находится на низком уровне вблизи горизонтальной оси. RSS можно активировать для остановки двигателя и экономии топлива, когда водитель запрашивает низкий крутящий момент, или в других условиях.
Второй сверху график на ФИГ. 6 представляет изменение скорости транспортного средства во времени. Вертикальная ось представляет скорость транспортного средства, при этом скорость транспортного средства растет в направлении стрелки вертикальной оси. Скорость транспортного средства равна нулю на горизонтальной оси. Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны графика к правой стороне графика.
Третий сверху график на ФИГ. 6 представляет изменение частоты вращения двигателя во времени. Вертикальная ось представляет частоту вращения двигателя, при этом частота вращения двигателя растет в направлении стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.
Четвертый сверху график на ФИГ. 6 представляет изменение состояния включения или частичного включения передачи в трансмиссии во времени. Вертикальная ось представляет включенную или частично включенную передачу в трансмиссии. Включенное или частично включенное состояние передачи в трансмиссии обозначено по вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны фигуры к правой стороне фигуры. Частично включенная передача представляют собой передачу, включаемую множеством муфт, при этом одна из множества муфт включена не полностью, а остальные муфты включены полностью.
Пятый сверху график на ФИГ. 6 представляет регулировка положения устройства заполнения зазора муфты во времени. Вертикальная ось представляет положения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты, при этом гидроприводные устройства заполнения зазора муфт выдвинуты для уменьшения объема зазора, когда соответствующие линии находятся вблизи стрелки вертикальной оси. Горизонтальная ось представляет время, значения которого увеличиваются с левой стороны фигуры к правой стороне фигуры.
-я
В момент Т10 состояние RSS не подтверждено. Следовательно, двигатель работает и вращается. Скорость транспортного средства находится на высоком уровне, и частота вращения двигателя находится на высоком уровне. В трансмиссии включена 5 передача, и гидроприводные устройства заполнения зазора муфты не выдвинуты, поскольку жидкость в трансмиссию подает механический насос с приводом от двигателя.
-ю
-я
-я
В момент Т11 состояние RSS переходит в активное. Поэтому вращение двигателя останавливают, и скорость транспортного средства начинает падать. Режим RSS может быть активирован в связи с отпусканием или частичным отпусканием водителем педали акселератора (не показано). Одна из множества муфт трансмиссии, включающих 5 передачу, разомкнута, в связи с чем 5 передача включена частично. При размыкании указанной одной муфты происходит разъединение ведущего вала трансмиссии и вторичного вала трансмиссии, благодаря чему возможно снижение частоты вращения двигателя до нуля с одновременным продолжением вращения колес транспортного средства. Иными словами, трансмиссия находится в нейтральном положении, когда 5 передача включена частично. Через непродолжительное время происходит включение электрического насоса трансмиссии для поддержания линейного давления в трансмиссии (не показано). Гидроприводные устройства заполнения зазора муфты не выдвинуты.
-ю
-й
Между моментом Т11 и моментом Т12, вблизи Т12, происходит выдвижение гидроприводных устройств заполнения зазора муфты в одной или нескольких муфтах для уменьшения объема зазора одной или нескольких муфт. Если переключение передач в трансмиссии происходит за счет только одной муфты, выдвигают только гидроприводное устройство заполнения зазора этой единственной муфты. При переключении трансмиссии на более низкую 4 передачу с помощью множества муфт, для уменьшения объема зазора в каждой из муфт выдвигают множество гидроприводных устройств заполнения зазора муфты (например, гидроприводное устройство заполнения зазора муфты в каждой муфте, используемой для включения 4 передачи).
-й
-ю
-ю
-ю
В момент Т12 происходит переключение трансмиссии с частично включенной 5 передачи на частично включенную более низкую 4 передачу. Переключение трансмиссии на более низкую передачу возможен в связи с падением скорости транспортного средства и переключением трансмиссии в соответствии с графиком переключения передач. График переключения передач в трансмиссии может храниться в запоминающем устройстве в виде таблицы, выдающей значение необходимой передачи для необходимой скорости транспортного средства и запрашиваемого водителем крутящего момента. Режим RSS остается в активированном состоянии. Поэтому двигатель остается остановленным. Заполнение муфт трансмиссии, включающих 4 передачу, осуществляет электрический насос. Одна из муфт трансмиссии может не быть включена, тогда как остальные муфты, включающие 4 передачу полностью включены. Таким образом, можно частично включать какую-либо передачу в качестве подготовки к увеличению запрашиваемого водителем крутящего момента.
Между моментом Т12 и моментом Т13 еще несколько раз происходит переключение трансмиссии на более низкую передачу, при этом режим RSS активирован, а двигатель остановлен. Переключение трансмиссии на более низкие передачи происходит в связи с падением скорости транспортного средства, для того, чтобы в случае запроса водителем более высокого крутящего момента, в трансмиссии могла быть включена передача, подходящая для передачи крутящего момента двигателя на колеса без возникновения скачка крутящего момента силовой передачи, превышающего пороговый крутящий момент. Передачи в трансмиссии включены частично, чтобы ведущий вал трансмиссии не был соединен с вторичным валом трансмиссии. Одна из множества муфт, включающих любую из изображенных передач, остается в разомкнутом состоянии, чтобы в трансмиссии не происходила передача крутящего момента между ведущим валом трансмиссии и вторичным валом трансмиссии. Кроме того, хотя это и не показано, если происходит переключение трансмиссии между передачами, имеющими общие муфты для их включения, можно не втягивать гидроприводные устройства заполнения зазора в этих муфтах в промежутках между переключениями передач. На ФИГ. 6 показано, что гидроприводные устройства заполнения зазора муфты втягивают после каждого переключения на новую передачу.
-й
В момент Т13 состояние RSS переходит на более низкий уровень. Переход состояния RSS на более низкий уровень может быть связан с отпусканием водителем тормозной педали или нажатием педали акселератора. Происходит запуск двигателя и остановка электрического насоса трансмиссии в ответ на превышение пороговой частоты вращения двигателя, при которой механический насос обеспечивает необходимый расход трансмиссионной жидкости. Кроме того, происходит полное включение 1 передачи путем замыкания множества включающих ее муфт. Также начинается ускорение транспортного средства, при этом гидроприводные устройства заполнения зазора муфты не выдвинуты, чтобы снизить объемы зазоров в соответствующих муфтах.
-й
Между моментом Т13 и моментом Т14 происходит переключение трансмиссии на более высокую передачу через несколько передач в трансмиссии в связи с ростом скорости транспортного средства и запрашиваемого водителем крутящего момента (не показан). Вблизи момента Т14 происходит снижение запрашиваемого водителем крутящего момента (не показано) и остановка вращения двигателя. Происходит выдвижение гидроприводных устройств заполнения зазора муфты для 3 передачи в зависимости от темпа изменения скорости транспортного средства.
-ю
В момент Т14 происходит переход состояния RSS на более высокий уровень. Следовательно, происходит остановка двигателя, и скорость транспортного средства начинает падать. Происходит включение электрического насоса в связи с изменением состояния RSS. Передачи в трансмиссии включены частично после момента Т14 во время переключения на 1 передачу, и происходит выдвижение и втягивание гидроприводных устройств заполнения зазора муфты для каждого переключения. Двигатель остается остановленным.
В момент Т15 происходит перезапуск двигателя до того, как скорость транспортного средства станет нулевой, и состояние RSS переходит на более низкий уровень. Перезапуск двигателя происходит в связи с переходом состояния RSS на более низкий уровень. Через непродолжительное время после этого происходит отключение электрического насоса, и гидроприводные устройства заполнения зазора муфты остаются во втянутых положениях для увеличения объема зазоров соответствующих муфт.
Так можно управлять гидроприводными устройствами заполнения зазора муфты, обеспечивая возможность переключения передач в трансмиссии, когда двигатель остановлен. Кроме того, можно переключать передачи в трансмиссии, когда двигатель остановлен, для повышения скорости реагирования силовой передачи и уменьшения вероятности возникновения скачков крутящего момента силовой передачи.
На ФИГ. 7 представлен способ для управления силовой передачей транспортного средства. Способ на ФИГ. 7 может входить в состав системы на ФИГ. 1-3 в виде исполняемых команд в долговременной памяти. Кроме того, способ на ФИГ. 7 может обеспечивать выполнение рабочей последовательности, раскрытой на ФИГ. 5 и 6. Шаги способ на ФИГ. 7 также могут представлять собой действия, физически осуществляемые контроллером 12, для изменения параметров работы транспортного средства путем задействования одного или нескольких исполнительных устройств или датчиков.
На шаге 702 способ 700 определяет параметры состояния транспортного средства. В число параметров состояния транспортного средства могут входить, помимо прочего: скорость транспортного средства, частота вращения двигателя, давление в аккумуляторе трансмиссии, запрашиваемый водителем крутящий момент, включение или частичное включение передачи в трансмиссии и параметры окружающей среды. Определив параметры состояния транспортного средства, способ 700 следует на шаг 704.
На шаге 704 способ 700 проверяет, имеют ли место условия для запуска/остановки во время движения (RSS). RSS - это режим, в котором двигатель транспортного средства останавливают, когда транспортное средство движется. При этом в некоторых примерах RSS также может включать в себя остановка двигателя, когда транспортное средство остановлено. RSS можно активировать в ответ на то, что водитель запрашивает крутящий момент ниже порогового. В одном примере запрашиваемый водителем крутящий момент можно определять по эмпирически полученным данных, сохраненным в таблице или функции. Данные в таблице или функции увязаны с положением педали акселератора и скоростью транспортного средства. В других примерах RSS можно активировать в связи с другими состояниями, например, задействованием тормозной педали или низким крутящим моментом, запрашиваемым водителем. Таким образом, режим RSS невозможен, если тормозная педаль отпущена. Если способ 700 установит, что условия для RSS имеют место, ответ будет «да», и способ 700 следует на шаг 706. В противном случае ответ будет «нет», и способ 700 следует на шаг 720.
-й
-й
-й
-й
-ю
-я
На шаге 706 способ 700 останавливает вращение двигателя, прекращая подачу топлива и искры в двигатель, если двигатель не остановлен. Кроме того, способ 700 переключает трансмиссию на нейтральную передачу, выключив одну из множества муфт, включающих включенную в текущий момент передачу в трансмиссии. Остальные муфты множества муфт, включающих включенную в текущий момент передачу в трансмиссии, остаются замкнутыми, в связи с чем включенная в текущий момент передача включена частично. Например, если включение 5 передачи происходит путем замыкания 1, 3 и 6 муфт, 3 муфту можно разомкнуть, чтобы трансмиссия находилась в нейтральном положении, а 5 передача была частично включена. Следует отметить, что число муфт, необходимых для включения той или иной передачи, и муфт, включающих конкретную передачу, может варьироваться в зависимости от типа трансмиссии, и не является ограничивающим в настоящем описании. Также можно включить электрический насос трансмиссии, подав на него электрический ток. Электрический насос трансмиссии можно не включать, если на шаге 708 предпочтительной является экономия энергии, а не управляемость. Если в трансмиссии уже частично включена какая-либо передача, ее оставляют частично включенной.
На шаге 708 способ 700 решает, предпочесть ли экономию энергии управляемости транспортного средства. В одном примере экономия энергии в транспортном средстве может быть предпочтительнее управляемости транспортного средства, если водитель запрашивает повышение экономии энергии в транспортном средстве через какой-либо переключатель или человеко-машинный интерфейс. Если способ 700 решает предпочесть экономию энергии в транспортном средстве управляемости транспортного средства, ответ будет «да», и способ 700 возвращается на шаг 704. При возврате на шаг 704 трансмиссию не переключают на более низкую передачу, а гидроприводные устройства заполнения зазора не выдвигают для сокращения объемов зазоров муфт. Если способ 700 решит не отдавать предпочтение экономии энергии в транспортном средстве перед управляемостью транспортного средства, ответ будет «нет», и способ 700 следует на шаг 710. Также, если способ 700 возвращается на шаг 704, муфты трансмиссии не задействуют, когда двигатель остановлен. Следовательно, время на перезапуск двигателя и подачу крутящего момента на колеса транспортного средства может увеличиться, но энергопотребление транспортного средства снизится.
-й
-ю
-ю
-ю
-ю
-й
-ю
-ю
-й
На шаге 710 способ 700 оценивает продолжительность времени между переключениями передач. В одном примере способ 700 определяет темп замедления транспортного средства путем вычитания скорости транспортного средства, определенную во второе время, из скорости транспортного средства, определенной в первое время, и деления результата на разность между вторым и первым временем. Если темп замедления транспортного средства меньше порогового, в трансмиссии последовательно понижают передачи на одну за раз (например, с 5 на 4 на 3 на 2 на 1). При этом, если темп замедления выше порогового, понижать передачи в трансмиссии можно скачкообразно (например, с 5 на 3 и далее на V). В одном примере переключение передач происходит по графику переключения передач, в основе которого лежат скорость транспортного средства и запрашиваемый водителем крутящий момент.Таким образом, продолжительность времени между переключениями передач можно оценивать по скорости, при которой происходит включение передачи, скорости, при которой происходит выход из передачи, и темпу замедления транспортного средства. Например, если происходит замедление транспортного средства, и включение 4 передачи происходит при 74 км/ч, а выход из нее - при 60 км/ч, при этом темп замедления транспортного средства составляет 2 км/ч, время между переключениями передач составляет (74-60)/2=7 секунд. Скорость электрического насоса трансмиссии можно регулировать в зависимости от времени между переключениями передач. Скорость электрического насоса трансмиссии можно увеличить путем увеличения подачи тока на насос или уменьшить путем сокращения подачи тока на насос. Например, если время между переключением передач относительно небольшое, скорость электрического насоса можно увеличить для сокращения времени заполнения муфты. Если время между переключением передач относительно продолжительное, скорость электрического насоса можно сократить для снижения темпа заполнения муфты путем сокращения подачи тока на насос. То есть, если время между переключением передач в трансмиссии растет, скорость электрического насоса можно сократить. Если время между переключением передач в трансмиссии сокращается, скорость электрического насоса можно увеличить для сокращения времени заполнения муфты. Кроме того, скорость электрического насоса трансмиссии можно увеличивать по мере падения давления в аккумуляторе для сокращения времени заполнения муфты. При повышенном давлении в аккумуляторе скорость электрического насоса можно сократить. После того, как скорость электрического насоса будет отрегулирована, способ 700 следует на шаг 714.
-й
-й
-й
На шаге 714 способ 700 предусматривает оставление трансмиссии в нейтральном положении с частично включенной передачей. Способ 700 также осуществляет переключение трансмиссии на частично включенные передачи по графику переключения передач, при этом гидроприводные устройства заполнения зазора можно выдвигать и (или) втягивать при каждом переключении передачи в трансмиссии. Передачу частично включают в зависимости от скорости транспортного средства и запрашиваемого водителем крутящего момента, значения которых использованы для построения графика переключения передач, содержащего заданные значения передач. Способ 700 может включать и выключать множество муфт с помощью клапанов-регуляторов давления муфты с одновременным частичным включением выбранных передач. Аналогичным образом, способ 700 может осуществлять выдвижение и (или) втягивание гидроприводных устройств заполнения зазора для каждой муфты, которую задействуют, то есть включают или выключают. Например, способ 700 может увеличить зазор муфты номер один (например, подать жидкость на муфту номер один, чтобы ее способность передавать крутящий момент стала ниже пороговой) и полностью замкнуть муфты номер два и пять для частичного включения 4 передачи с одновременным выдвижением гидроприводного устройства заполнения зазора для каждой из муфт номер один, два и пять. Передачу в трансмиссии можно понизить с 4 до частично включенной 3 путем размыкания муфты номер пять и замыкания муфты номер три, при этом муфту номер два оставляют полностью замкнутой, а зазор муфты номер один увеличен. Трансмиссия остается в нейтральном положении во время указанного переключения с целью частичного включения передач как предусмотрено графиком. Гидроприводные устройства заполнения зазора могу быть втянуты после завершения переключения передач и задействования муфт. После переключения передач в трансмиссии способ 700 возвращается на шаг 704.
На шаге 720 способ включает двигатель путем задействования стартера и подачи искры и топлива в двигатель, если двигатель уже не был запущен. Инициировав запуск двигателя, способ 700 следует на шаг 722.
На шаге 722 способ 700 проверяет, включена ли в трансмиссии какая-либо передача. Если это так, ответ будет «да», и способ 700 следует на шаг 732. В противном случае ответ будет «нет», и способ 700 следует на шаг 724.
На шаге 724 способ 700 включает передачу в трансмиссии. Если какая-либо передача в трансмиссии не должна быть включена частично, то все муфты трансмиссии, включающие эту передачу согласно графику переключения передач, замыкают путем регулировки положения клапанов-регуляторов давления муфты. Если эта передача в трансмиссии должна быть включена частично, то муфту с увеличенным зазором полностью замыкают для включения этой передачи. То, какая передача должна быть включена, определяют по графику переключения передач в трансмиссии. Команда на открытие клапана-регулятора расхода аккумулятора может быть выдана в связи запросом на замыкание одной или нескольких муфт. Команда на закрытие клапана-регулятора расхода аккумулятора может быть выдана в связи замыканием указанных одной или нескольких муфт.
В дополнение, если электрический насос трансмиссии не включен, его можно включить на шаге 724, чтобы начать замыкать муфты, когда частота вращения двигателя слишком низка для создания необходимого расхода через механический насос трансмиссии. Способ 700 также регулирует скорость электрического насоса трансмиссии в зависимости от давления в аккумуляторе. Способ 700 следует на шаг 726 после выдачи команд на задействование муфт для включения передачи согласно графику переключения передач.
На шаге 726 способ 700 проверяет, превышает ли частота вращения двигателя пороговую. В одном примере пороговая частота представляет собой частоту, при которой механический насос трансмиссии обеспечивает необходимый расход трансмиссионной жидкости. Если способ 700 установит, что частота вращения двигателя не превышает пороговую, ответ будет «нет», и способ 700 возвращается на шаг 724. В противном случае, ответ будет «да», и способ 700 следует на шаг 728.
На шаге 728 способ 700 выключает электрический насос трансмиссии и втягивает гидроприводные устройства заполнения зазора. Электрический насос выключают, прекратив подачу тока на него. Гидроприводные устройства заполнения зазора можно втянуть или отпустить путем регулирования положения клапана. Способ 700 следует на шаг 730 после выключения электрического насоса трансмиссии.
На шаге 730 способ 700 полностью включает передачу, предусмотренную графиком переключения передач в трансмиссии, путем регулирования расхода потока на муфты, как показано на ФИГ. 5. Жидкость на муфты подают с помощью клапанов-регуляторов давления муфты и механического насоса. Полностью замкнув муфты, способ 700 следует на шаг 732.
На шаге 732 муфтами трансмиссии управляют с помощью клапанов-регуляторов давления муфты, при этом передачи в трансмиссии выбирают и включают по графику переключения передач в трансмиссии. После задействования муфт и передач согласно графику переключения передач в трансмиссии выполнение способа 700 завершают.
Таким образом, способ на ФИГ. 7 предусматривает регулировка положения гидроприводного устройства заполнения зазора для повышения эффективности переключения передач в трансмиссии, когда включен электроприводной насос трансмиссии при остановленном двигателе. Гидроприводные устройства заполнения зазора можно выдвигать и втягивать при каждом переключении передач, или выдвигать при включении электрического насоса и втягивать при выключении электрического насоса.
Таким образом, на ФИГ. 7 предложен способ для управления силовой передачей транспортного средства, содержащий шаги, на которых: включают электроприводной насос трансмиссии в ответ на запрос остановки двигателя; и регулируют положение гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта с помощью жидкости, подаваемой электроприводным насосом трансмиссии. Способ включает в себя то, что гидравлическое устройство заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта находится внутри муфты трансмиссии. Способ дополнительно содержит шаг, на котором регулируют положение гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта в ответ на запрос переключения передачи в трансмиссии, когда вращение двигателя остановлено. Способ включает в себя то, что регулировка положения гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта включает в себя сокращение объема гидравлической камеры в ответ на запрос переключения передачи в трансмиссии.
В некоторых примерах способ дополнительно содержит шаг, на котором увеличивают объем указанной гидравлической камеры в ответ на то, что передача полностью включена. Способ включает в себя то, что когда регулируют положение гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта, вращение двигателя остановлено. Способ дополнительно содержит шаги, на которых частично включают передачу в трансмиссии путем полного включения одной или нескольких муфт трансмиссии и регулируют положение гидравлического устройства заполнения зазора муфты с приводом от ходового винта.
На ФИГ. 7 также предложен способ для управления силовой передачей транспортного средства, содержащий шаги, на которых: включают электрический насос трансмиссии в ответ на запрос остановки двигателя; и сокращают объем зазора муфты путем регулировки положения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в зависимости от результата оценки продолжительности времени между переключениями передач в трансмиссии. Способ включает в себя то, что указанная продолжительность времени зависит от темпа замедления транспортного средства и графика переключения передач. Способ дополнительно включает шаг, на котором увеличивают объем зазора муфты путем регулировки положения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты в ответ на то, что передача полностью включена.
В некоторых примерах способ дополнительно содержит шаг, на котором запускают двигатель после остановки двигателя и выключают электрический насос трансмиссии в ответ на превышение пороговой частоты вращения двигателя в первый раз после последнего на тот момент запуска двигателя. Способ включает в себя то, что когда объем зазора муфты сокращают, двигатель остановлен. Способ дополнительно содержит шаг, на котором частично включают множество передач в трансмиссии путем полного замыкания одной или нескольких муфт для каждой из множества передач в трансмиссии и сокращают объем зазора муфты путем регулировки положения гидроприводного устройства заполнения зазора муфты. Способ дополнительно содержит шаг, на котором увеличивают объем зазора муфты путем заполнения зазора муфты трансмиссионной жидкостью.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и (или) транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых команд в долговременной памяти с возможностью выполнения их системой управления, содержащей контроллер, во взаимодействии с различными датчиками, исполнительными устройствами и прочими техническими средствами в составе двигателя, для регулирования параметров рабочих состояний разнообразных устройств, раскрытых в настоящем описании. Среднему специалисту в данной области техники будет понятно, что способы, раскрытые на фигуре 7, могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.д. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные шаги и (или) функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения раскрытых в настоящем описании целей, отличительных признаков и преимуществ, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Несмотря на отсутствие наглядных примеров, среднему специалисту в данной области техники будет понятно, что один или несколько из иллюстрируемых шагов и (или) функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые в настоящем описании способы могут представлять собой комбинацию действий, физически осуществляемых контроллером, и команд, содержащихся в контроллере.
На этом описание заканчивается. Ознакомившись с ним, специалисты в данной области техники смогут предложить многочисленные изменения и модификации без отступления от существа и объема раскрытого в настоящем описании изобретения. Например, раскрытое в настоящем описании изобретение можно с успехом использовать в одноцилиндровых двигателях, двигателях со схемами расположения цилиндров I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизельном топливе или альтернативных видах топлива.