СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ МНОЖЕСТВЕННОГО ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ С ПОНИЖЕНИЕМ ПЕРЕДАЧИ В СИСТЕМЕ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ)
METHOD OF MULTIPLE SWITCHING WITH REDUCTION OF TRANSMISSION IN ENGINE SYSTEM (VERSIONS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системам и способам осуществления множественного переключения с понижением передачи у передачи трансмиссии в системе двигателя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Двигатели с турбонаддувом используют охладитель наддувочного воздуха (САС) для охлаждения сжатого воздуха из турбокомпрессора до того, как он поступает в двигатель. Окружающий воздух извне транспортного средства проходит через САС, чтобы охлаждать всасываемый воздух, проходящий через внутреннюю часть САС. Конденсат может формироваться в САС, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, когда всасываемый воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда всасываемый воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус САС. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Конденсат может накапливаться в САС, а затем, втягиваться в двигатель за раз в течение промежутков времени повышенного массового расхода воздуха, увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе. Некоторые САС могут иметь режим самоочистки, который активизируется при пороговых уровнях массового расхода воздуха, который не вызывает пропуски зажигания. Однако если транспортное средство не приводится в движение, так что оно достигает этого порогового уровня, конденсат может накапливаться, и тогда, вызывать пропуски зажигания, будучи втягиваемым в двигатель слишком быстро при переключении с понижением с верхней на нижнюю передачу трансмиссии при широко открытом дросселе. Массовый расход воздуха может возрастать до более высоких уровней, увеличивая вероятность пропусков зажигания в двигателе, во время множественных переключений с понижением передачи.
Другие попытки принимать меры в ответ на пропуски зажигания двигателя, обусловленные засасыванием конденсата, включают в себя избегание накопления конденсата. Однако, авторы в материалах настоящего описания выявили потенциальные проблемы у таких способов. Более конкретно, несмотря на то, что некоторые способы могут уменьшать или замедлять формирование конденсата в САС, конденсат все же может накапливаться со временем. Если это накопление не может быть прекращено, ввод конденсата при переключении с понижением передачи, особенно при переключениях с понижением передачи, которые пропускают одну или более промежуточных передач, может увеличивать вероятность пропусков зажигания в двигателе.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из примеров, проблемы, описанные выше, могут быть преодолены способом осуществления множественного переключения с понижением передачи поэтапно, регулируя увеличение массового расхода воздуха и продувку конденсата из САС. Более конкретно, передача трансмиссии может подвергаться переключению с понижением с верхней передачи на нижнюю передачу посредством кратковременной работы на промежуточной передаче перед переключением на нижнюю передачу. Таким образом, конденсат может продуваться из САС при более низком массовом расходе воздуха, на промежуточной передаче. Таким образом, при заключительном переключении с понижением на нижнюю передачу, пропуски зажигания в двигателе могут не происходить вследствие повышенного массового расхода воздуха.
В одном из аспектов предложен способ осуществления множественного переключения с понижением передачи в системе двигателя, включающий в себя этап, на котором:
в ответ на поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха и запрос осуществить переключение с понижением передачи трансмиссии с верхней передачи на нижнюю передачу, кратковременно осуществляют работу на промежуточной передаче перед переключением на нижнюю передачу.
В одном из вариантов предложен способ, в котором поток воздуха через охладитель наддувочного воздуха является массовым расходом воздуха.
В одном из вариантов предложен способ, в котором массовый расход воздуха ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени.
В одном из вариантов предложен способ, дополнительно включающий в себя этап, на котором осуществляют работу на промежуточной передаче, когда запрос осуществить переключение с понижением передачи трансмиссии будет увеличивать поток воздуха выше второго порогового уровня.
В одном из вариантов предложен способ, в котором работу на промежуточной передаче дополнительно осуществляют в ответ на конденсат в охладителе наддувочного воздуха выше порогового уровня.
В одном из вариантов предложен способ, в котором промежуточную передачу удерживают в течение некоторой продолжительности времени.
В одном из вариантов предложен способ, в котором продолжительность времени является одним из установленной продолжительности времени и количества времени, чтобы уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха снижался ниже порогового уровня.
В одном из вариантов предложен способ, в котором пороговая продолжительность времени основана на пороговом уровне наддува, давлении в коллекторе и массовом расходе воздуха.
В одном из вариантов предложен способ, в котором диапазон пороговых значений массового расхода воздуха основан на массовом расходе воздуха, при котором охладитель наддувочного воздуха будет самоочищаться.
В одном из вариантов предложен способ, в котором второй пороговый уровень основан на массовом расходе воздуха, при котором конденсат продувается из охладителя наддувочного воздуха и вызывает пропуски зажигания в двигателе, если было достигнуто одно или более из порогового уровня наддува и порогового уровня конденсата.
В одном из вариантов предложен способ, в котором промежуточную передачу выбирают на основании одного или более из уровня конденсата в охладителе наддувочного воздуха и уровня наддува.
В одном из вариантов предложен способ, в котором запрос осуществить переключение с понижением передачи трансмиссии является запросом множественного переключения с понижением передачи.
В одном из вариантов предложен способ, в котором запрос множественного переключения с понижением передачи происходит в ответ на большое повышение положения педали, в том числе, широко открытую педаль.
В одном из аспектов предложен способ осуществления множественного переключения с понижением передачи в системе двигателя, включающий в себя этап, на котором:
в ответ на запрос множественного переключения с понижением передачи, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений, в течение пороговой продолжительности времени, и запрос множественного переключения с понижением передачи будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, осуществляют переключение с понижением передачи трансмиссии с верхней передачи на промежуточную передачу, а затем, на запрошенную нижнюю передачу.
В одном из вариантов предложен способ, в котором промежуточную передачу удерживают в течение некоторой продолжительности времени, причем продолжительность времени увеличивается с увеличением уровня наддува и количества конденсата в охладителе наддувочного воздуха.
В одном из вариантов предложен способ, в котором пороговая продолжительность времени увеличивается с понижением порогового уровня наддува и увеличением среднего массового расхода воздуха.
В одном из вариантов предложен способ, в котором диапазон пороговых значений массового расхода воздуха основан на уровне потока воздуха, который отбирает конденсат из наддувочного воздуха и во впускной коллектор двигателя.
В одном из вариантов предложен способ, в котором второй пороговый уровень является массовым расходом воздуха, который продувает конденсат из охладителя наддувочного воздуха и вызывает пропуски зажигания двигателя, если был достигнут пороговый уровень конденсата.
В одном из вариантов предложен способ, в котором промежуточная передача расположена ближе к верхней передаче, когда уровень наддува и уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха высоки, и промежуточная передача расположена ближе к нижней передаче, когда уровень наддува и уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха низки.
В одном из аспектов предложен способ осуществления множественного переключения с понижением передачи в системе двигателя, включающий в себя этапы, на которых:
в первом состоянии, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, осуществляют переключение с верхней передачи на запрошенную нижнюю передачу посредством кратковременной работы на промежуточной передаче перед переключением на нижнюю передачу;
во втором состоянии, когда массовый расход воздуха не меньше, чем диапазон пороговых значений, в течение пороговой продолжительности времени, осуществляют переключение с верхней передачи на нижнюю передачу, когда запрошено, без осуществления работы на промежуточной передаче.
В одном из вариантов предложен способ, в котором первое состояние дополнительно включает в себя те случаи, когда переключение с верхней передачи на запрошенную нижнюю передачу будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго
порогового уровня.
В качестве еще одного из примеров, в ответ на запрос множественного переключения с понижением передачи, передача трансмиссии может подвергаться переключению с понижением с верхней передачи на нижнюю передачу. Если запрошенное переключение с понижением передачи увеличивает массовый расход воздуха выше порогового уровня, пропуски зажигания в двигателе могут происходить, если величина наддува или количество конденсата в CAC достигли пороговых уровней. CAC может самоочищаться (продувать конденсат), когда массовый расход воздуха достигает диапазона пороговых значений. Однако если массовый расход воздуха остается ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, конденсат может накапливаться в CAC, и может достигаться пороговый уровень наддува и/или пороговый уровень конденсата. Как только были достигнуты эти условия, пропуски зажигания могут уменьшаться посредством управления выполнением запрошенного множественного переключения с понижением передачи. Например, в ответ на запрос множественного переключения с понижением передачи, который будет увеличивать массовый расход воздуха выше порогового уровня, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, передача трансмиссии может подвергаться переключению с понижением с верхней передачи на промежуточную передачу, а затем, на запрошенную нижнюю передачу. Посредством удерживания передачи трансмиссии на промежуточной передаче в течение некоторой продолжительности времени, конденсат может выдуваться из CAC и в двигатель на более медленной скорости. Затем, при переключении на нижнюю передачу, увеличение массового расхода воздуха может не вызывать пропусков зажигания в двигателе, поскольку накопленный конденсат уже был продут из CAC. Таким образом, пропуски зажигания в двигателе могут уменьшаться при множественных переключениях с понижением передачи посредством использования промежуточной передачи для управления увеличением массового расхода воздуха и результирующей продувкой конденсата из CAC.
Следует понимать, что раскрытие изобретения, приведенное выше, представлено для ознакомления с упрощенной формой подборки концепций, которые дополнительно описаны в подробном описании. Не предполагается идентифицировать ключевые или существенные признаки заявленного предмета изобретения, объем которого однозначно определен формулой изобретения, которая сопровождает подробное описание. Более того, заявленный предмет изобретения не ограничен вариантами осуществления, которые исключают какие-либо недостатки, отмеченные выше или в любой части этого описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - схематичное изображение примерной системы двигателя, содержащей охладитель наддувочного воздуха.
Фиг. 2 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ переключения передачи трансмиссии.
Фиг. 3 показывает блок-схему последовательности операций способа, иллюстрирующую способ осуществления множественного переключения с понижением передачи посредством кратковременной работы на промежуточной передаче.
Фиг. 4-5 показывают примерные операции переключения передачи в разных условиях движения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к системам и способам осуществления множественного переключения с понижением передачи у передачи трансмиссии в системе двигателя, такой как система по фиг. 1. Запрос переключения передачи может формироваться в ответ на изменение положения педали. Способ переключения передачи трансмиссии в ответ на меняющиеся запросы переключения передачи представлен на фиг. 2. В ответ на запрос осуществить переключение на новую передачу, трансмиссия может переключаться с повышением на верхнюю передачу, переключаться с понижением на одну передачу или переключаться с понижением на множество передач. Множественное переключение с понижением передачи может выполняться непосредственно с верхней на нижнюю передачу или поэтапно, посредством кратковременного переключения с понижением на промежуточную передачу, на основании факторов, имеющих отношение к выпусканию конденсата в охладителе наддувочного воздуха. Контроллер может выполнять процедуру управления, такую как процедура по фиг. 3, для определения, может ли использоваться промежуточная передача, на основании условий работы двигателя, таких как уровни массового расхода воздуха. Процедура затем может включать в себя выполнение множественного переключения с понижением передачи посредством использования выбранной промежуточной передачи. Примерные операции переключения показаны на фиг. 4. Таким образом, конденсат может продуваться на более низкой скорости из CAC посредством переключения с понижением передачи сначала на промежуточную передачу, а затем, на нижнюю передачу, чтобы уменьшать пропуски зажигания в двигателе.
Фиг. 1 - схематичное изображение, показывающее примерный двигатель 10, который может быть включен в силовую установку автомобиля. Двигатель 10 показан с четырьмя цилиндрами 30. Однако другие количества цилиндров могут использоваться в соответствии с данным изобретением. Двигатель 10 может управляться по меньшей мере частично системой управления, включающей в себя контроллер 12, и входными сигналами от водителя 132 транспортного средства через устройство 130 ввода. В этом примере, устройство 130 ввода включает в себя педаль акселератора и датчик 134 положения педали для формирования пропорционального сигнала PP положения педали. Каждая камера 30 сгорания (например, цилиндр) двигателя 10 может включать в себя стенки камеры сгорания с поршнем (не показан), расположенным в них. Поршни могут быть присоединены к коленчатому валу 40, так чтобы возвратно-поступательное движение поршня преобразовывалось во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал 40 может быть присоединен к по меньшей мере одному ведущему колесу транспортного средства через промежуточную систему 150 трансмиссии. Система 150 трансмиссии может включать в себя автоматическую трансмиссию с многочисленными фиксированными передачами, имеющую множество дискретных передаточных отношений, муфт, и т.д. В одном из примеров, трансмиссия может иметь только 8 дискретных передач переднего хода и 1 передачу заднего хода. Кроме того, стартерный электродвигатель может быть присоединен к коленчатому валу 40 через маховик, чтобы давать возможность операции запуска двигателя 10.
Крутящий момент на выходе двигателя может передаваться на гидротрансформатор (не показан), чтобы приводить в движение систему 150 автоматической трансмиссии. Кроме того, одна или более муфт могут взаимодействовать, в том числе, муфта 154 переднего хода, для приведения в движение автомобиля. В одном из примеров, гидротрансформатор может указываться ссылкой как компонент системы 150 трансмиссии. Кроме того, система 150 трансмиссии может включать в себя множество передаточных муфт 152, которые могут взаимодействовать по необходимости, чтобы активировать множество постоянных передаточных отношений трансмиссии. Более конкретно, посредством регулировки включения множества передаточных муфт 152, трансмиссия может переключаться между верхней передачей (то есть, передачей с более низким передаточным отношением) и нижней передачей (то есть, передачей с более высоким передаточным отношением). По существу, разность передаточных отношений вводит в действие более низкое умножение крутящего момента на трансмиссии, на верхней передаче, наряду с предоставлением возможности более высокого умножения крутящего момента на трансмиссии, на нижней передаче. Транспортное средство может обладать шестью имеющимися в распоряжении передачами, где передача трансмиссии шесть (шестая передача трансмиссии) является высшей имеющейся в распоряжении передачей, а передача трансмиссии один (первая передача трансмиссии) является низшей имеющейся в распоряжении передачей. В других вариантах осуществления, транспортное средство может иметь больше или меньше, чем шесть имеющихся в распоряжении передач.
ой
ую
Как конкретизировано в материалах настоящего описания, контроллер может менять передачу трансмиссии (например, переключать с повышением или переключать с понижением передачу трансмиссии), чтобы регулировать величину крутящего момента, передаваемого через трансмиссию и гидротрансформатор на колеса 156 транспортного средства (то есть, крутящий момент на выходном валу двигателя). Изменения сигнала положения педали (PP) в комбинации со скоростью транспортного средства могут указывать контроллеру, что запрошено переключение передачи трансмиссии. Например, по мере того как возрастает скорость транспортного средства, контроллер может переключать с повышением передачу трансмиссии (например, с первой передачи трансмиссии на вторую передачу трансмиссии). В одном из вариантов осуществления, контроллер может переключать с понижением передачу трансмиссии, когда положение педали увеличивается при постоянной скорости транспортного средства. При относительно постоянном открывании дросселя, в то время как возрастает скорость транспортного средства, передача трансмиссии может подвергаться переключением с повышением. Затем, по мере того, как положение педали возрастает, может запрашиваться большее требование крутящего момента, побуждая трансмиссию переключать с понижением передачу трансмиссии. Затем, по мере того как возрастает скорость транспортного средства, передача трансмиссии может вновь переключаться с повышением передачи. В качестве альтернативы, по мере того, как PP уменьшается при данной скорости транспортного средства, контроллер может переключать с понижением передачу трансмиссии (например, с третьей передачи трансмиссии на вторую или первую передачу трансмиссии). Транспортное средство может осуществлять переключение с повышением передачи или понижением передачи на одну или более передач трансмиссии. В определенных обстоятельствах, транспортное средство может выполнять множественное переключение с повышением или понижением передачи. Например, переключения с понижением, которые пропускают одну или более промежуточных передач, могут указываться ссылкой как множественные переключения с понижением передачи. В одном из примеров, транспортное средство может быть движущимся на верхней передаче, когда PP увеличивается на большую величину, такую как когда педаль полностью нажата (широко открытая педаль (WOP)). В этой ситуации, контроллер может осуществлять переключение с понижением на множество передач, чтобы повышать крутящий момент и скорость вращения двигателя. Нижние передачи, в таком случае, могут давать в результате более высокую скорость вращения двигателя (RPM) и ускорение транспортного средства. Например, контроллер может осуществлять переключение с понижением с шестой передачи трансмиссии на вторую передачу трансмиссии. Таким образом, трансмиссия может «пропускать» три передачи и осуществлять переключение с понижением на четыре передачи. Таким образом, множественные переключения с понижением передачи могут происходить в ответ на большие увеличения положения педали, такие как WOP, по сравнению с меньшими увеличениями положения педали при переключении с понижением между двумя соседними передачами (например, с 6 на 5).
По мере того, как транспортное средство переключает с понижением передачу трансмиссии, и дроссель открыт, скорость вращения двигателя возрастает. Это увеличивает массовый расход воздуха (например, массовый поток воздуха или массовый расход воздуха) через двигатель. По существу, на нижних передачах, массовый расход воздуха возрастает. Контроллер может измерять массовый расход воздуха по датчику 120 массового расхода воздуха (MAF), который может почти соответствовать потоку воздуха через охладитель наддувочного воздуха. Контроллер затем может использовать эту информацию для управления другими компонентами и процессами двигателя, такими как переключение передачи. Это будет дополнительно пояснено ниже со ссылкой на охладитель наддувочного воздуха и фиг. 2-4.
Контроллер 12 показан на фиг. 1 в качестве микрокомпьютера, включающего в себя микропроцессорный блок 102, порты 104 ввода/вывода, электронный запоминающий носитель для исполняемых программ и калибровочных значений, показанный в качестве микросхемы 106 постоянного запоминающего устройства в этом конкретном примере, оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимую память 110 и шину данных. Контроллер 12 может принимать различные сигналы с датчиков, присоединенных к двигателю 10, для выполнения различных функций для работы двигателя 10, в дополнение к тем сигналам, которые обсуждены ранее, в том числе, измерение вводимого массового расхода воздуха с датчика 120 MAF; температуру хладагента двигателя (ECT) с датчика 112 температуры, схематично показанного в одном месте в пределах двигателя 10; сигнал профильного считывания зажигания (PIP) с датчика 118 на эффекте Холла (или другого типа), присоединенного к коленчатому валу 40; положение дросселя (TP) с датчика положения дросселя, как обсуждено; и сигнал абсолютного давления в коллекторе, MAP, с датчика 122, как обсуждено. Сигнал скорости вращения двигателя, RPM, может формироваться контроллером 12 из сигнала PIP. Сигнал давления в коллекторе, MAP, с датчика давления в коллекторе может использоваться для выдачи указания разряжения или давления во впускном коллекторе 44. Отметим, что могут использоваться различные комбинации вышеприведенных датчиков, такие как датчик MAF без датчика MAP, или наоборот. При стехиометрической работе, датчик MAP может давать показание крутящего момента двигателя. Кроме того, этот датчик, наряду с выявленной скоростью вращения двигателя, может давать оценку заряда (включающего в себя воздух), введенного в цилиндр. В одном из примеров, датчик 118, который также используется в качестве датчика скорости вращения двигателя, может вырабатывать заданное количество равноразнесенных импульсов каждый оборот коленчатого вала 40.
Другие датчики, которые могут отправлять сигналы в контроллер 12, включают в себя датчик 124 температуры на выходе охладителя 80 наддувочного воздуха и датчик 126 давления наддува. Другие не изображенные датчики также могут присутствовать, такие как датчик для определения скорости всасываемого воздуха на входе охладителя наддувочного воздуха, и другие датчики. В некоторых примерах, постоянное запоминающее устройство 106 запоминающего носителя может быть запрограммировано машинно-читаемыми данными, представляющими команды, исполняемые микропроцессорным блоком 102 для осуществления способов, описанных ниже, а также вариантов, которые предвосхищены, но специально не перечислены. Примерные процедуры описаны в материалах настоящего описания на фиг. 4.
Камеры 30 сгорания могут принимать всасываемый воздух из впускного коллектора 44 через впускной канал 42 и могут выпускать газообразные продукты сгорания выхлопных газов через выпускной коллектор 46 в выпускной канал 48. Впускной коллектор 44 и выпускной коллектор 46 могут избирательно сообщаться с камерой 30 сгорания через соответствующие впускные клапаны и выпускные клапаны (не показаны). В некоторых вариантах осуществления, камера 30 сгорания может включать в себя два или более впускных клапанов и/или два или более выпускных клапанов.
Топливные форсунки 50 показаны присоединенными непосредственно к камере 30 сгорания для впрыска топлива непосредственно в нее пропорционально продолжительности времени импульса сигнала FPW, принятого из контроллера 12. Таким образом, топливная форсунка 50 обеспечивает то, что известно в качестве непосредственного впрыска топлива в камеру 30 сгорания; однако, следует принимать во внимание, что впрыск во впускной канал также возможен. Топливо может подаваться в топливную форсунку 50 топливной системой (не показана), включающей в себя топливный бак, топливный насос и направляющую-распределитель для топлива.
Впускной канал 42 может включать в себя дроссель 21, имеющий дроссельную заслонку 22 для регулирования потока воздуха во впускной коллектор. В этом конкретном примере, положение (TP) дроссельной заслонки 22 может меняться контроллером 12, чтобы давать возможность электронного управления дросселем (ETC). Таким образом, дроссель 21 может приводиться в действие для изменения всасываемого воздуха, подаваемого в камеру 30 сгорания, среди других цилиндров двигателя. В некоторых вариантах осуществления, дополнительные дроссели могут присутствовать во впускном канале 42, такие как дроссель выше по потоку от компрессора 60 (не показан).
Кроме того, в раскрытых вариантах осуществления, система рециркуляции выхлопных газов (EGR) может направлять требуемую порцию выхлопных газов из выпускного канала 48 во впускной канал 42 через канал 140 EGR. Количество EGR, выдаваемой во впускной канал 42, может регулироваться контроллером 12 посредством клапана 142 EGR. В некоторых условиях, система EGR может использоваться для регулирования температуры смеси воздуха и топлива в пределах камеры сгорания. Фиг. 1 показывает систему EGR высокого давления, где EGR направляется из выше по потоку от турбины турбонагнетателя в ниже по потоку от компрессора турбонагнетателя. В других вариантах осуществления, двигатель, дополнительно или в качестве альтернативы, может включать в себя систему EGR низкого давления, где EGR направляется из ниже по потоку от турбины турбонагнетателя в выше по потоку от компрессора турбонагнетателя. При работе, система EGR может вызывать формирование конденсата из сжатого воздуха, особенно когда сжатый воздух охлаждается охладителем наддувочного воздуха, как подробнее описано ниже.
Двигатель 10 дополнительно может включать в себя компрессионное устройство, такое как турбонагнетатель или нагнетатель, включающий в себя по меньшей мере компрессор 60, расположенный вдоль впускного коллектора 44. Что касается турбонагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в действие турбиной 62, например, через вал или другое соединительное устройство. Турбина 62 может быть расположена вдоль выпускного канала 48. Различные компоновки могут быть предусмотрены для приведения в движение компрессора. Что касается нагнетателя, компрессор 60 может по меньшей мере частично приводиться в движение двигателем и/или электрической машиной и может не включать в себя турбину. Таким образом, величина сжатия, обеспечиваемого для одного или более цилиндров двигателя через турбонагнетатель или нагнетатель, может регулироваться контроллером 12.
Кроме того, выпускной канал 48 может включать в себя регулятор 26 давления наддува для отведения выхлопных газов из турбины 62. Дополнительно, впускной канал 42 может включать в себя клапан 27 рециркуляции компрессора (CRV), выполненный с возможностью отводить всасываемый воздух вокруг компрессора 60. Регулятор 26 давления наддува и/или CRV 27 может управляться контроллером 12, чтобы открываться, например, когда требуется более низкое давление наддува.
Впускной канал 42 может дополнительно включать в себя охладитель 80 наддувочного воздуха (CAC) (например, промежуточный охладитель) для понижения температуры нагнетаемых турбонагнетателем или нагнетателем всасываемых газов. В некоторых вариантах осуществления, охладитель 80 наддувочного воздуха может быть воздушно-воздушным теплообменником. В других вариантах осуществления охладитель 80 наддувочного воздуха может быть воздушно-жидкостным теплообменником. CAC 80 также может быть CAC переменного объема. Горячий наддувочный воздух (подвергнутый наддуву воздух) из компрессора 60 поступает на вход CAC 80, остывает, по мере того, как он проходит через CAC, а затем, выходит, чтобы поступать во впускной коллектор 44 двигателя. Поток окружающего воздуха извне транспортного средства может поступать в двигатель 10 через переднюю часть транспортного средства и проходить через CAC, чтобы помогать охлаждению наддувочного воздуха. Конденсат может формироваться и накапливаться в CAC, когда понижается температура окружающего воздуха, или во влажных или дождливых погодных условиях, в которых наддувочный воздух охлаждается ниже температуры конденсации воды. Когда наддувочный воздух включает в себя подвергнутые рециркуляции выхлопные газы, конденсат может становиться кислотным и подвергать коррозии корпус CAC. Коррозия может приводить к утечкам между зарядом воздуха, атмосферой и возможно хладагентом в случае водно-воздушных охладителей. Повышенный поток воздуха через CAC может продувать конденсат из CAC. Однако если слишком много конденсата вводится за раз в двигатель, он может повышать вероятность пропусков зажигания в двигателе вследствие засасывания воды.
В некоторых случаях, некоторая часть всасываемого воздуха может обходить компрессор через CRV 27. Не подвергнутый наддуву воздух (воздух, который не проходит через компрессор) может находиться ниже атмосферного давления, а потому, не конденсироваться в CAC. Давление в коллекторе может измеряться датчиком 122 и отправляться в качестве сигнала абсолютного давления в коллекторе, MAP, в контроллер. Контроллер может использовать MAP, наряду с массовым расходом воздуха, для определения количества подвергнутого наддуву воздуха (уровня наддува). Может быть пороговый уровень наддува, при котором количество подвергнутого наддува воздуха выше этого уровня может приводить к пропускам зажигания в двигателе. Более конкретно, по мере того как уровень наддува возрастает, конденсат в CAC может увеличиваться. Таким образом, пороговый уровень наддува может соответствовать количеству конденсата, который может вызывать пропуски зажигания, если выдувается в двигатель слишком быстро (пороговый уровень конденсата). Контроллер может определять время или пороговую продолжительность времени, чтобы подвергнутый наддуву воздух достигал этого уровня, на основании среднего массового расхода воздуха и MAP.
Массовый расход воздуха может возрастать или убывать в зависимости от условий работы транспортного средства. Эти условия могут включать в себя: является или нет транспортное средство буксирующим груз, и на какой передаче трансмиссии транспортное средство является работающим. Например, массовый расход воздуха может быть более высоким на второй передаче трансмиссии, чем четвертой передаче трансмиссии. Таким образом, по мере того, как передача трансмиссии понижается (при переключении с понижением передачи), массовый расход воздуха возрастает. Кроме того, массовый расход воздуха может возрастать до большего уровня при переключении с понижением на многочисленные передачи. Например, при переключении с понижением с шестой на четвертую передачу трансмиссии, массовый расход воздуха может возрастать до первого уровня. Однако, при переключении с понижением передачи с шестой на вторую передачу трансмиссии, массовый расход воздуха может возрастать до второго уровня, большего чем первый уровень.
По мере того, как массовый расход воздуха возрастает, усиливается поток воздуха через CAC. Этот поток воздуха может достигать уровня, такого что конденсат отбирается из CAC и во впускной коллектор двигателя. В зависимости от конструкции CAC, пороговый уровень или диапазон пороговых значений массового расхода воздуха может вынуждать конденсат продуваться из CAC. Этот диапазон пороговых значений или пороговый уровень может быть достаточно низким, так чтобы конденсат выдувался с достаточно низкой скоростью, не могли возникать пропуски зажигания. Таким образом, каждый CAC может иметь диапазон пороговых значений массового расхода воздуха, в котором CAC будет самоочищаться, не вызывая пропусков зажигания.
Дополнительно, может быть второй пороговый уровень массового расхода воздуха, который продувает конденсат из CAC и вызывает пропуски зажигания в двигателе, если достаточное количество конденсата накопилось в CAC (например, пороговый уровень конденсата или пороговый уровень наддува). Массовый расход воздуха может достигать этого уровня в определенных условиях работы двигателя, таких как при нажатии педали акселератора или при большом переключении с понижением передачи. Например, при множественном переключении с понижением передачи при WOP, массовый расход воздуха может возрастать выше второго порогового уровня; выдувая конденсат из CAC с повышенной скоростью и повышая вероятность пропусков зажигания в двигателе, если накопилось достаточно конденсата. По мере того, как возрастает величина (количество передач трансмиссии) переключения с понижением передачи, массовый расход воздуха и вероятность пропусков зажигания в двигателе возрастают. Разные величины переключения с понижением передачи может давать в результате массовый расход воздуха, возрастающий ниже или выше второго порогового уровня. Например, как пояснено выше, переключение с понижением с шестой на четвертую передачу трансмиссии может увеличивать массовый расход воздуха до первого уровня. Этот первый уровень может находиться ниже второго порогового уровня и не вызывать пропуски зажигания. Однако, при переключении с понижением передачи с шестой на вторую передачу трансмиссии, массовый расход воздуха может возрастать до второго уровня. Второй уровень может находиться выше второго порогового уровня и вызывать пропуски зажигания в двигателе.
В зависимости от условий работы транспортного средства и двигателя, массовый расход воздуха может достигать диапазона пороговых значений для самоочистки более или менее часто. Если пороговый уровень (или диапазон) для самоочистки CAC не достигнут в пределах пороговой продолжительности времени, d1, может достигаться пороговый уровень наддува (как описано выше). Если массовый расход воздуха затем достигает второго порогового уровня, могут происходить пропуски зажигания в двигателе. Например, если массовый расход воздуха не достиг диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени d1, и транспортное средство осуществляет переключение с понижением с шестой передачи трансмиссии на вторую передачу трансмиссии в ответ на WOP, могут происходить пропуски зажигания в двигателе. Однако если массовый расход воздуха был выше диапазона пороговых значений в пределах пороговой продолжительности времени d1, и транспортное средство выполняет такое же переключение с понижением передачи, пропуски зажигания в двигателе могут не происходить. Таким образом, если массовый расход воздуха ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, и массовый расход воздуха возрастает выше второго порогового уровня, могут происходить пропуски зажигания в двигателе.
В условиях, когда массовый расход воздуха может возрастать выше второго порогового значения и вызывать пропуски зажигания в двигателе, могут предприниматься меры для более медленного повышения массового расхода с уменьшением скорости продувки конденсата. Это может достигаться посредством способа переключения с понижением на многочисленные передачи трансмиссии (например, переключения с понижением на более чем одну передачу трансмиссии) поэтапно. Например, вместо переключения непосредственно с верхней передачи на нижнюю передачу и с возможным вызовом пропусков зажигания, контроллер может переключать трансмиссию с верхней передачи на промежуточную передачу, а затем, на нижнюю передачу. Промежуточная передача может кратковременно (например, несколько секунд) удерживаться перед переключением на нижнюю передачу. Это может предоставлять массовому расходу воздуха возможность возрастать до первого, более низкого расхода, давая конденсату возможность выдуваться в двигатель с более медленной скоростью. Таким образом, CAC может быстро очищаться на промежуточной передаче наряду с уменьшением потенциальной возможности для пропусков зажигания. В одном из примеров, конденсат может полностью продуваться из CAC на промежуточной передаче. В еще одном примере, количество конденсата может продуваться на промежуточной передаче, чтобы оставшееся количество конденсата могло продуваться на нижней передаче, не вызывая пропусков зажигания. Таким образом, продолжительность времени, в пределах которой удерживается промежуточная передача, может быть основана на количестве конденсата в CAC, уровне наддува и запрошенном переключении с понижением передачи. Например, при более высоком уровне наддува и большем количестве конденсата в CAC, продолжительность времени на промежуточной передаче может быть продолжительнее. В еще одном примере, когда запрошенное переключение с понижением передачи меньше (например, переключение с понижением передачи на три передачи вместо четырех передач), продолжительность времени на промежуточной передаче может быть меньше.
Может быть много разных комбинаций и ситуаций для кратковременной работы на промежуточной передаче при переключении с понижением передачи трансмиссии с верхней передачи на нижнюю передачу. Различные комбинации верхней, промежуточной и нижней передач трансмиссии, могут использоваться в зависимости от запроса переключения с понижением передачи и условий работы двигателя. Эти условия работы двигателя могут включать в себя уровень конденсата в CAC, уровень наддува и массовый расход воздуха. В одном из примеров, трансмиссия может переключаться с понижением с шестой передачи трансмиссии на пятую, промежуточную передачу трансмиссию, и на вторую передачу (может быть записано в качестве 6-4-2). В этом примере, промежуточная передача является четвертой передачей трансмиссии. В еще одном примере, промежуточная передача может быть пятой (6-5-2) или третьей (6-3-2) передачей трансмиссии. Во втором примере, трансмиссия может переключаться с понижением с пятой передачи трансмиссии на четвертую, промежуточную передачу трансмиссии, и на вторую передачу трансмиссию (5-4-2). В еще одном примере, промежуточная передача может быть третьей передачей трансмиссии (5-3-2). Подобные комбинации могут использоваться с альтернативной верхней передачей (например, четвертой передачей трансмиссии) и другими промежуточной и нижней передачами трансмиссии.
В некоторых случаях, переключение с понижением с верхней передачи на нижнюю передачу может не увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня и не вызывать пропуски зажигания. В этой ситуации, контроллер может переключать трансмиссию не на промежуточную передачу, но непосредственно на нижнюю передачу. В случаях, в которых необходима промежуточная передача, выбор промежуточной передачи может быть основан на уровне (или количестве) конденсата в CAC и/или уровне наддува. Например, если количество конденсата в CAC является высоким, и транспортное средство должно переключиться с шестой на вторую передачу трансмиссии, промежуточная передача может быть более высокой (такой как пять против трех). В этом примере, переключение 6-3-2 может вызывать пропуски зажигания, тогда как переключение 6-5-2 может увеличивать массовый расход воздуха с меньшей скоростью, снижая вероятность пропусков зажигания. Таким образом, промежуточная передача может быть ближе к верхней передаче, когда уровень наддува и уровень конденсата в CAC высоки. В качестве альтернативы, промежуточная передача может быть ближе к нижней передаче, когда уровень наддува и уровень конденсата в CAC низки.
В некоторых вариантах осуществления, контроллер может регулировать крутящий момент двигателя при выполнении множественного переключения с понижением передачи поэтапно посредством кратковременной работы на промежуточной передаче. Скорость вращения двигателя и массовый расход воздуха могут возрастать как при переключении на промежуточную передачу, так и при переключении на конечную нижнюю передачу. Чтобы не привлекать к себе внимание водителя транспортного средства, крутящий момент двигателя может регулироваться на промежуточной передаче, если дроссель не открыт полностью. Например, регулировки в отношении крутящего момента могут происходить, только если переключение с понижением выполняется при частичном дросселе, когда дополнительный крутящий момент может запрашиваться посредством открывания дросселя. Если маневр с переключением с понижением передачи выполняется при WOP, то может выполняться координация крутящего момента и темпа разгона может минимизировать риск пропусков зажигания. Например, некоторое ухудшение рабочих характеристик транспортного средства вследствие поэтапного переключения с понижением передачи может быть меньшим, чем ухудшение характеристик и влияние на выбросы, если пропуски зажигания происходят вследствие засасывания конденсата.
Таким образом, в выбранных условиях и в ответ на запрос переключить с понижением передачу трансмиссии с верхней передачи на нижнюю передачу, трансмиссия может кратковременно работать на промежуточной передаче перед переключением на нижнюю передачу. Как описано выше, эти условия могут включать в себя работу ниже диапазона порогового значения массового расхода воздуха в течение пороговой продолжительности времени, d1. Пороговая продолжительность времени d1 может быть основана на пороговом уровне наддува, среднем массовом расходе воздуха (или массовом расходе воздуха в течение некоторого периода времени) и MAP.
Далее, с обращением к фиг. 2, изображен примерный способ 200 переключения передачи трансмиссии. В ответ на запрос осуществить переключение на новую передачу, трансмиссия может переключаться с повышением на верхнюю передачу, переключаться с понижением на одну передачу или переключаться с понижением на множество передач. Запрос множественного переключения с понижением передачи может выполняться непосредственно (с верхней на нижнюю передачу) или поэтапно посредством краткого переключения с понижением на промежуточную передачу.
На этапе 202, способ 200 включает в себя этап, на котором оценивают и/или измеряют условия работы двигателя. Таковые могут включать в себя водительское требование крутящего момента (основанное на положении педали), скорость вращения (Ne) и нагрузку двигателя, ECT, уровень наддува, температуру и давление окружающей среды, MAF, MAP и текущую передачу трансмиссии. Процедура определяет текущую передачу и положение педали на этапе 204. Эта информация может использоваться на этапе 206 для определения, требуется ли переключение на новую передачу. Если переключение не требуется, контроллер поддерживает текущую передачу на этапе 208, и способ заканчивается. Однако если требуется переключение на новую передачу, способ переходит на этап 210, на котором подтверждают запрос переключения с понижением передачи. Если переключение с понижением на нижнюю передачу не требуется, определяют требуемую верхнюю передачу на этапе 212, а затем, переключает передачу трансмиссии с текущей передачи на верхнюю передачу. В качестве альтернативы, если переключение с понижением передачи требуется на этапе 210, процедура определяет, на этапе 214, является ли требуемое переключение с понижением множественным переключением с понижением передачи (например, переключением с понижением с шестой передачи трансмиссии на третью передачу трансмиссии). Если требуется переключение с понижением всего лишь на одиночную передачу, процедура переключает с понижением трансмиссию на одну передачу трансмиссии на этапе 216. Однако если требуется множественное переключение с понижением передачи, процедура определяет, на этапе 218, на сколько передач следует переключить с понижением передачу трансмиссии, а впоследствии, заключительную нижнюю передачу.
На этапе 220, способ включает в себя этап, на котором определяют, может ли запрос множественного переключения с понижением передачи выполняться непосредственно или поэтапно, посредством краткого переключения с понижением на промежуточную передачу. Переключение с понижением посредством переключения на промежуточную передачу может быть основано на уровне наддува, массовом расходе воздуха, уровне конденсата в CAC и запрошенном переключении с понижением передачи. Подробности об этом способе представлены на фиг. 3. Если переключение на промежуточную передачу не нужно, процедура переключается с понижением непосредственно с верхней передачи на нижнюю передачу на этапе 224. Таймер для определения пороговой продолжительности времени d1 может сбрасываться, если массовый расход воздуха возрастает выше диапазона пороговых значений. В качестве альтернативы, если запрошено переключение на промежуточную передачу, процедура переключается с верхней передачи на промежуточную передачу на этапе 222. Контроллер может удерживать передачу на промежуточной передаче в течение продолжительности времени d2, а затем, переключать на нижнюю передачу. Уровень конденсата в CAC может обновляться, а таймер на пороговую продолжительность времени d1 может сбрасываться. Дополнительные подробности о процедуре на этапе 222 представлены на фиг. 3.
Фиг. 3 иллюстрирует примерный способ 300 осуществления переключения с понижением передачи трансмиссии с верхней передачи на нижнюю передачу. В выбранных условиях, трансмиссия может кратковременно работать на промежуточной передаче перед переключением на нижнюю передачу. На этапе 302, способ 300 включает в себя этап, на котором определяют массовый поток (расход) воздуха, условия CAC (температуры на входе и выходе, давления на входе и выходе, уровня конденсата, и т.д.), условия окружающей среды (температуры и влажности окружающей среды), MAP и уровень наддува. Количество или уровень конденсата в CAC могут определяться на основании этих данных. В одном из примеров, значение формирования конденсата может отображаться в температуру на выходе CAC и нагрузку двигателя. Нагрузка двигателя может быть функцией массового расхода воздуха, крутящего момента, положения педали акселератора и положения дросселя, и таким образом, может давать показание скорости потока воздуха через CAC. Например, умеренная нагрузка двигателя, объединенная с относительно холодной температурой на выходе CAC, может служить признаком высокого значения формирования конденсата вследствие поверхностей охлаждения CAC и относительно низкой скорости потока всасываемого воздуха. Отображение, кроме того, может включать в себя модификатор для температуры окружающей среды. В кроме того других примерах, отношение давления в CAC к давлению окружающей среды может использоваться в качестве индикатора, поскольку могут быть условия, где MAP на впуске ниже атмосферного, а нагрузка двигателя относительно мала, но давление перед дросселем действительно выше давления окружающей среды (~36 в Hg).
В еще одном примере, скорость формирования конденсата внутри CAC может быть основана на температуре окружающей среды, температуре на выходе CAC, массовом расходе воздуха, EGR и влажности. Значение влажности окружающей среды, используемое для расчета формирования конденсата может предполагаться имеющим значение 100% или определяться по различным датчикам. В одном из примеров, влажность окружающей среды может определяться на основании выходного сигнала датчика влажности, присоединенного к двигателю. В еще одном примере, влажность может логически выводиться по расположенному ниже по потоку датчику UEGO или получаться из информационных источников (например, соединений сети Интернет, навигационной системы транспортного средства, и т.д.) или сигнала датчика дождя/стеклоочистителей. Если влажность не известна (например, если двигатель не включает в себя датчика влажности), влажность может устанавливаться в 100%. Температура и влажность окружающей среды могут использоваться для определения точки росы всасываемого воздуха, которая дополнительно может находиться под влиянием количества EGR во всасываемом воздухе (например, EGR может иметь иные влажность и температуру, чем воздух из атмосферы). Разница между точной росы и температурой на выходе CAC указывает, будет ли конденсат формироваться внутри охладителя, и массовый расход воздуха может оказывать влияние на то, сколько конденсата фактически накапливается внутри охладителя. Алгоритм может рассчитывать давление насыщенного пара на выходе CAC в зависимости от температуры и давления на выходе CAC. Алгоритм, в таком случае, рассчитывает массу воды при этом давлении насыщенного пара. В заключение, скорость формирования конденсата на выходе CAC определяется посредством вычитания массы воды в условиях давления насыщенного пара на выходе CAC из массы воды в окружающем воздухе. Посредством определения времени между измерениями конденсата, контроллер может определять количество (или уровень) конденсата внутри CAC после последнего измерения. Текущее количество конденсата в CAC затем рассчитывается посредством прибавления оцененного значения конденсата к предыдущему значению конденсата, а затем, вычитания всех потерь конденсата после последнего расчета (то есть, количества удаленного конденсата, например, посредством процедур продувки). Потери конденсата могут предполагаться нулевыми, если температура на выходе CAC находилась выше точки росы. В качестве альтернативы количество удаленного конденсата может моделироваться или определяться опытным путем в зависимости от массового расхода воздуха и интегрироваться по каждому циклу задачи программного обеспечения.
Возвращаясь к фиг. 3, на этапе 304 способа определяют пороговую продолжительность времени d1 на основании порогового уровня наддува, MAP и среднего массового расхода воздуха. Средний массовый расход воздуха может быть средним массовым расходом воздуха после предыдущего измерения или средним массовым расходом воздуха на установленном интервале времени. Как обсуждено выше, пороговая продолжительность времени d1 может быть продолжительностью времени, которую занимает, чтобы уровень наддува достигал порогового уровня наддува. Как только достигнут пороговый уровень наддува, пропуски зажигания в двигателе могут происходить, если массовый расход воздуха возрастает выше второго порогового уровня. По существу, пороговый уровень наддува может соответствовать количеству конденсата, который может вызывать пропуски зажигания, если выдувается в двигатель слишком быстро (пороговый уровень конденсата). В одном из примеров, более низкий пороговый уровень наддува может давать в результате более короткую пороговую продолжительность времени d1. В еще одном примере, более высокий средний массовый расход воздуха может давать в результате более продолжительную пороговую продолжительность времени d1. Таким образом, контроллер может использовать пороговые уровни наддува и/или конденсата наряду со средним массовым расходом воздуха и MAP для определения пороговой продолжительности времени d1. В некоторых вариантах осуществления, пороговая продолжительность времени d1 может быть дополнительно основана на скорости или количестве формирования конденсата в CAC и окружающих погодных условиях. Например, условия, такие как дождь или высокая влажность, которые могут усиливать формирование конденсата, могут побуждать пороговую продолжительность времени d1 увеличиваться.
Способ на этапе 306 включает в себя этап, на котором определяют время после того, как массовый расход воздуха стал выше диапазона пороговых значений. Как обсуждено выше, диапазон пороговых значений массового расхода воздуха может быть уровнем массового расхода воздуха, при котором CAC будет самоочищаться. Более конкретно, когда массовый расход воздуха достигает или возрастает выше диапазона пороговых значений массового расхода воздуха, конденсат может отбираться из CAC в двигатель, не вызывая пропусков зажигания. На этапе 308 определяют, находился ли массовый расход воздуха ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени d1. Если массовый расход воздуха не удовлетворил этим условиям (например, массовый расход воздуха находился выше диапазона пороговых значений в пределах пороговой продолжительности времени d1), процедура переходит на этап 310, на котором трансмиссию переключают с верхней передачи на нижнюю передачу, как запрошено. Однако если массовый расход воздуха не возрос выше диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени d1, процедура переходит на этап 312. На этапе 312 определяют, будет ли текущий запрос переключения с понижением передачи (например, величина переключения с понижением передачи) увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня. Если нет, пропуски зажигания могут не происходить, и передача трансмиссии может переключаться с верхней передачи на запрошенную нижнюю передачу без кратковременной работы на промежуточной передаче. Однако если запрос переключения с понижением передачи будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, переключение на промежуточную передачу может выполняться для избежания пропусков зажигания двигателя.
На этапе 314, контроллер определяет промежуточную передачу. В некоторых случаях, может быть только один вариант выбора промежуточной передачи. Например, при переключении с четвертой на вторую передачу трансмиссии, третья передача трансмиссии может быть единственным вариантом выбора для промежуточной передачи. В других случаях, может быть множество вариантов выбора промежуточной передачи, и выбор промежуточной передачи может быть основан на уровне (или количестве) конденсата в CAC и/или уровне наддува. Например, если количество конденсата в CAC является высоким, и транспортное средство должно переключиться с пятой на вторую передачу трансмиссии, промежуточная передача может быть более высокой (такой как четыре против трех). В этом примере, переключение 5-3-2 может вызывать пропуски зажигания, тогда как переключение 5-4-2 может увеличивать массовый расход воздуха с первой, более низкой скоростью (на промежуточной передаче), снижая вероятность пропусков зажигания. Переключение передачи дополнительно может быть основано на массовом расходе воздуха на вновь выбранной передаче, так что конденсат может продуваться таким образом, чтобы снижать вероятность пропусков зажигания.
После определения промежуточной передачи на этапе 314, переключают с понижением передачу трансмиссии с верхней передачи на выбранную промежуточную передачу на этапе 316. Процедура на этапе 316 также может включать в себя этап, на котором регулируют крутящий момент двигателя. Регулировки крутящего момента могут включать в себя, при частичном дросселировании, увеличение открывания дросселя для поддержания запрошенного крутящего момента (ограниченное максимальным потоком воздуха, который ограничивает засасывание уровня конденсата ниже расхода с пропусками зажигания). В этом случае, переключение на нижнюю передачу может давать в результате больший крутящий момент, чем требуется, уменьшение открывания дросселя или осуществление запаздывания опережения зажигания могут использоваться для приведения в соответствие требуемому водителем уровню крутящего момента. Промежуточная передача удерживается в течение продолжительности времени d2 на этапе 318. В одном из примеров, продолжительность времени d2 может быть заранее заданным значением, используемым для каждого переключения с понижением передачи. В еще одном примере, продолжительность времени d2 может быть основана на количестве конденсата в CAC, уровне наддува и запрошенном переключении с понижением передачи. Например, при более высоком уровне наддува и большем количестве конденсата в CAC, продолжительность времени на промежуточной передаче может быть продолжительнее. В еще одном примере, когда запрошенное переключение с понижением передачи меньше (например, переключение с понижением передачи на три передачи вместо четырех передач), продолжительность времени на промежуточной передаче может быть короче. После удержания промежуточной передачи в течение продолжительности времени d2, процедура на этапе 320 включает в себя этап, на котором переключают с понижением с промежуточной передачи на запрошенную нижнюю передачу. В заключение, на этапе 322, процедура может сбрасывать таймер для продолжительности времени d2 и обновлять уровни конденсата и наддува. Таким образом, в ответ на запрос множественного переключения с понижением передачи, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений, в течение пороговой продолжительности времени, и запрос множественного переключения с понижением передачи будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, трансмиссия может подвергаться переключению с понижением передачи с верхней передачи на промежуточную передачу, а затем, на запрошенную нижнюю передачу. По существу, ввод конденсата из CAC в двигатель может регулироваться, сокращая события пропусков зажигания в двигателе.
Далее, с обращением к фиг. 4, график 400 показывает примерные операции переключения передачи трансмиссии в разных условиях движения. Более конкретно, график 400 показывает изменение положения педали (PP), указывающее требование крутящего момента водителя на графике 404, соответствующее изменение скорости транспортного средства показано на графике 406, и изменение скорости вращения двигателя (Ne или RPM) показано на графике 408. Изменение передачи трансмиссии показано на графике 402, где 6 - высшая имеющаяся в распоряжении передача, а 1 - низшая имеющаяся в распоряжении передача. Кроме того, график 400 показывает массовый поток (расход) воздуха на графике 410, уровень наддува на графике 412, уровень конденсата в CAC на графике 414 и MAP на графике 416.
До t1, положение педали может находиться в низком положении, запрашивая небольшую величину крутящего момента и скорости транспортного средства (график 406). Как результат, транспортное средство может находиться на передаче 3 трансмиссии (график 402). В момент t1 времени, водитель транспортного средства может медленно прикладывать давление к педали акселератора, давая в результате постепенное увеличение положения педали (график 404), скорость транспортного средства (график 406) и скорость вращения двигателя (график 408). Увеличение положения педали и скорость транспортного средства могут сформировать запрос осуществить переключение с повышением передачи трансмиссии. Положение педали продолжает увеличиваться от момента t1 времени до момента t2 времени, передача трансмиссии переключается на верхние передачи (график 402). В момент t2 времени, положение педали становится постоянным, и передача трансмиссия поддерживается на передаче 6 трансмиссии.
В момент t3 времени, положение педали увеличивается (график 404) и, как результат, формируется запрос переключения с понижением передачи. Множественное переключение с понижением передачи может запрашиваться на основании увеличения положения педали. Может быть запрошено, что трансмиссия должна переключаться с понижением на две передачи трансмиссии, с передачи 6 трансмиссии на передачу 4 трансмиссии. В момент t3 времени, уровень наддува (график 412) и уровень конденсата (график 414) остаются ниже своих пороговых уровней (422 и 424, соответственно). Массовый расход воздуха (график 410) оставался ниже диапазона 420 пороговых значений (или первого порогового уровня) в течение продолжительности времени, более короткой, чем пороговая продолжительность времени d1. Таким образом, в ответ на массовый расход воздуха, не являющийся меньшим чем диапазон пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени d1, передача трансмиссии переключается с передачи 6 трансмиссии на передачу 4 трансмиссии без работы на промежуточной передаче. Переключение с понижением передачи во время увеличения положения педали в t3 дает в результате увеличение скорости транспортного средства (график 406) и скорости вращения двигателя (график 408). Дополнительно, в ответ на переключение с понижением с верхней передачи 6 трансмиссии на нижнюю передачу 4 трансмиссии, массовый расход воздуха увеличивается между моментом t2 времени и моментом t3 времени, уменьшая уровень конденсата в CAC (очистка или продувка CAC). Уровень наддува может уменьшаться пропорционально с уровнем конденсата, чтобы сбрасывать уровень наддува и отражать количество конденсата, остающегося в CAC после очистки. Поскольку уровень наддува был ниже порогового значения 422 уровня наддува в t3, пропуски зажигания в двигателе могут не происходить во время продувки конденсата.
Между моментами t3 и t4 времени, может происходить отпускание педали акселератора, заставляя трансмиссию переключать с понижением передачу трансмиссии, а массовый расход воздуха снижаться. В течение этого времени, скорость транспортного средства может продолжать снижаться. В то время как положение педали вновь возрастает (график 404), передача трансмиссии может подвергаться переключению с повышением на верхние передачи, побуждая к снижению скорости вращения двигателя, и уменьшению массового расхода воздуха ниже диапазона 420 пороговых значений в момент t4 времени. Таймер для продолжительности времени d1 может сбрасываться в этот момент. Между моментом t4 времени и моментом t5 времени, массовый расход воздуха (график 410) остается ниже диапазона 420 пороговых значений, а MAP (график 416) остается выше атмосферного давления 426, побуждая продолжать повышаться уровень конденсата (график 414) и уровень наддува (график 412).
В момент t5 времени, положение педали быстро увеличивается, указывая состояние WOP. Это может формировать запрос переключения с понижением передачи с текущей передачи 5 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии. В это время, массовый расход воздуха мог быть ниже диапазона 420 пороговых значений в течение более длительной, чем пороговая, продолжительность времени d1. Таким образом, в ответ, передача 5 трансмиссии сначала переключается с понижением на промежуточную передачу 4 трансмиссии. Массовый расход воздуха возрастает до уровня выше диапазона 420 пороговых значений, но ниже второго порогового уровня 418. Как результат, конденсат выдувается из CAC и в двигатель, заставляя уровень конденсата (график 414) понижаться ниже порогового уровня конденсата 424 до момента t6 времени. Промежуточная передача 4 трансмиссии удерживается в течение продолжительности времени d2. Затем, в момент t6 времени, передача трансмиссии переключается с понижением с промежуточной передачи 4 трансмиссии на нижнюю передачу 2 трансмиссии. Скорость вращения двигателя и скорость транспортного средства увеличиваются с каждым переключением с понижением передачи. Массовый расход воздуха возрастает выше второго порогового уровня 418 (график 410), выдувая оставшийся конденсат из CAC. Поскольку уровень конденсата падал ниже порогового уровня конденсата, 424, до дополнительного повышения массового расхода воздуха, пропуски зажигания в двигателе не происходят.
Таким образом, кратковременная работа на промежуточной передаче трансмиссии предоставляла конденсату возможность выдуваться при более низком массовом расходе воздуха, снижая вероятность пропусков зажигания. Если промежуточная передача не использовалась для переключения с понижением в момент t5 времени, пропуски зажигания могли происходить при переключении с понижением непосредственно с передачи 5 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии. В некоторых вариантах осуществления, продолжительность времени d2 может сохраняться, чтобы весь конденсат в CAC выдувался на промежуточной передаче до переключения с понижением на более низкую передачу. В других вариантах осуществления, продолжительность времени d2 может сохраняться, чтобы конденсат падал ниже порогового значения для пропусков зажигания (такого как пороговый уровень конденсата 424) до переключения с понижением с промежуточной передачи на нижнюю передачу.
Возвращаясь к графику 400, еще одно увеличение положения педали происходит в момент t7 времени после того, как истекло некоторое время. До момента t7 времени, положение педали (график 404), скорость транспортного средства (график 406) и скорость вращения двигателя (график 408) находятся на относительно постоянных уровнях. Массовый расход воздуха (график 410) остается ниже диапазона 420 пороговых значений, а уровень наддува (график 412) и уровень конденсата (график 414) неуклонно возрастают. Непосредственно перед моментом t7 времени, уровень наддува возрастает выше порогового уровня 422 наддува, и уровень конденсата возрастает выше порогового уровня 424 конденсата. В момент t7 времени, положение педали резко увеличивается, и формируется запрос переключения с понижением передачи. Запрос переключения с понижением передачи в t7 может происходить с передачи 4 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии. В этом примере, переключение с понижением с передачи 4 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии может не увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня 418 и не приводить к пропускам зажигания в двигателе. Таким образом, даже если массовый расход воздуха оставался ниже диапазона 420 пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени d1, передача трансмиссии переключается с понижением непосредственно с передачи 4 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии, без работы на промежуточной передаче. В альтернативном пример, переключение с понижением с передачи 4 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии может увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня 418, давая в результате сначала переключение с понижением на промежуточную передачу (в этом случае, передачу 3 трансмиссии).
В настоящем примере, в момент t7 времени, массовый расход воздуха повышается до уровня между диапазоном 420 пороговых значений и вторым пороговым уровнем 418 при переключении с понижением с передачи 4 трансмиссии на передачу 2 трансмиссии. Это повышение массового расхода воздуха отбирает конденсат из CAC и в двигатель, понижая уровень конденсата в CAC. В ответ на переключение с понижением передачи в момент t7 времени, скорость вращения двигателя и скорость транспортного средства возрастают.
Таким образом, переключение с понижением передачи трансмиссии может управляться на основании массового расхода воздуха. В первом состоянии, как показано в момент t5 времени на графике 400, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, и переключение с понижением с верхней передачи на запрошенную нижнюю передачу будет повышать массовый расход воздуха сверх второго порогового уровня, передача трансмиссии может переключаться с верхней передачи на нижнюю передачу посредством кратковременной работы на промежуточной передаче до переключения на нижнюю передачу. В качестве альтернативы, во втором состоянии, как показано в момент t3 времени на графике 400, когда массовый расход воздуха не меньше, чем диапазон пороговых значений, в течение пороговой продолжительности времени, передача трансмиссии может переключаться с верхней передачи на нижнюю передачу, когда запрошено, без работы на промежуточной передаче. В некоторых примерах, множественное переключение с понижением передачи может не увеличивать массовый расход выше второго порогового уровня, так что он вызывает пропуски зажигания. Таким образом, в третьем состоянии, как показано в момент t7 времени на графике 400, когда массовый расход воздуха меньше, чем диапазон пороговых значений, в течение пороговой продолжительности времени, и переключение с понижением с верхней передачи на запрошенную нижнюю передачу не будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, передача трансмиссии может переключаться с верхней передачи на нижнюю передачу без работы на промежуточной передаче.
Дополнительные операции переключения передачи трансмиссии показаны на фиг. 5. В материалах настоящего описания, график 500 иллюстрирует три разных операции переключения с понижением передачи и получающиеся в результате увеличение массового расхода воздуха и количество конденсата, продуваемого из CAC. Более конкретно, переключение передачи трансмиссии показано на графике 502, массовый расход воздуха показан на графике 504, а количество конденсата, продуваемого из CAC (например, конденсата, выходящего из CAC), показано на графике 506. Показаны три разных примера переключения с понижением передачи (A, B и C). До момента t1 времени, транспортное средство может находиться на передаче 5 трансмиссии с относительно постоянным массовым расходом воздуха во всех трех примерах. В первом примере A, передача трансмиссии может переключаться с понижением непосредственно с передачи 5 трансмиссии на передачу 1 трансмиссии (график 502a) в момент t1 времени. В ответ, массовый расход воздуха может увеличиваться выше второго порогового уровня 508 (график 504a). По мере того, как возрастает массовый расход воздуха, увеличивается количество конденсата, продуваемого из CAC (график 506a). Поскольку массовый расход воздуха быстро возрастает до высокого уровня, конденсат может выдуваться на повышенной скорости. Как результат, большее количество конденсата может продуваться из CAC между моментом t1 времени и моментом t2 времени. Поскольку массовый расход воздуха возрастает выше второго порогового уровня 508 и выдувает большое количество конденсата за раз, пропуски зажигания в двигателе могут происходить в этом примере.
Во втором примере B, передача трансмиссии может переключаться с понижением с передачи 5 трансмиссии на промежуточную передачу 3 трансмиссии (график 502b) в момент t1 времени. В ответ, массовый расход воздуха может повышаться до уровня между первым пороговым уровнем 510 и вторым пороговым уровнем 508 (график 504b). Повышение массового расхода воздуха заставляет конденсат продуваться из CAC (график 506b). Однако, поскольку массовый расход воздуха ниже, чем в первом примере A, конденсат может продуваться с более медленной скоростью. Как результат, меньшее количество конденсата может продуваться из CAC между моментом t1 времени и моментом t2 времени. Промежуточная передача может удерживаться в течение некоторой продолжительности времени, с момента t1 времени до момента t2 времени. Затем, в момент t2 времени, передача трансмиссии может переключаться с понижением с промежуточной передачи 3 трансмиссии на нижнюю передачу 1 трансмиссии. Массовый расход воздуха может возрастать выше второго порогового уровня 508 (график 504b), продувая оставшийся конденсат из CAC. Всего лишь небольшое количество конденсата продувается из CAC после момента t2 времени. Таким образом, поскольку большая часть конденсата продувалась с меньшим массовым расходом воздуха на промежуточной передаче, пропуски зажигания в двигателе могут не происходить. В альтернативном примере, промежуточная передача может удерживаться в течение слегка более продолжительной продолжительности времени, чтобы предоставить конденсату возможность продуваться из CAC до переключения с понижением на нижнюю передачу. Это может дополнительно снижать вероятность пропусков зажигания в двигателе.
Несмотря на то, что передача 3 трансмиссии выбиралась в качестве промежуточной передачи во втором примере B, могли бы использоваться другие промежуточные передачи. Например, в третьем примере C, передача трансмиссии может переключаться с понижением с передачи 5 трансмиссии на промежуточную передачу 4 трансмиссии (график 502c). В этом примере, промежуточная передача расположена ближе к верхней передаче (передаче 5 трансмиссии). В ответ, массовый расход воздуха возрастает до уровня между первым пороговым уровнем 510 и вторым пороговым уровнем 508 (график 504c), но ниже уровня массового расхода воздуха во втором примере B (график 504b). Конденсат продувается из CAC с более медленной скоростью, чем в первых двух примерах, вследствие более низкого уровня массового расхода воздуха. Таким образом, между моментом t1 времени и моментом t2 времени, меньшее количество конденсата продувается из CAC (график 506c). В момент t2 времени, передача трансмиссии переключается с понижением с промежуточной передачи 4 трансмиссии на нижнюю передачу 1 трансмиссии. Массовый расход воздуха может возрастать выше второго порогового уровня 508 (график 504c), продувая оставшийся конденсат из CAC. Большее количество конденсата продувается из CAC после момента t2 времени, чем в первых двух примерах. Однако, поскольку часть всего конденсата в CAC продувалась, в то время как на промежуточной передаче, пропуски зажигания в двигателе могут не происходить. В альтернативных примерах, промежуточная передача может удерживаться в течение более длительной продолжительности времени, чтобы дополнительно уменьшать количество конденсата в CAC и снижать вероятность пропусков зажигания в двигателе.
Таким образом, переключение с понижением передачи трансмиссии может управляться в ответ на положение педали и массовый расход воздуха для уменьшения событий пропуска зажигания в двигателе. В ответ на запрос множественного переключения с понижением передачи, переключение с понижением может выполняться непосредственно (с верхней на нижнюю передачу) или поэтапно посредством краткого переключения с понижением на промежуточную передачу. Если массовый расход воздуха ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, и принят запрос переключения с понижением передачи, который будет увеличивать массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, переключение с понижением передачи может выполняться поэтапно с использованием промежуточной передачи. Однако если массовый расход воздуха не ниже диапазона пороговых значений в течение пороговой продолжительности времени, или запрос переключения с понижением передачи не увеличивает массовый расход воздуха выше второго порогового уровня, контроллер может выполнять переключение с понижением передачи непосредственно на нижнюю передачу трансмиссии, не используя промежуточную передачу. Таким образом, на основании массового расхода воздуха, пороговой продолжительности времени d1 и специфичного запроса переключения с понижением передачи, переключение с понижением передачи может управляться для улучшения рабочих характеристик двигателя. Посредством первого переключения с понижением передачи на промежуточную передачу в выбранных условиях, увеличение массового расхода воздуха может регулироваться в отношении уровня, который надежно продувает конденсат из CAC, не вызывая пропусков зажигания.
Отметим, что примерные процедуры управления, включенные в материалы настоящего описания, могут использоваться с различными конфигурациями систем двигателя и/или транспортного средства. Специфичные процедуры, описанные в материалах настоящего описания, могут представлять собой одну или более из любого количества стратегий обработки, таких как управляемая событиями, управляемая прерыванием, многозадачная, многопоточная, и тому подобная. По существу, проиллюстрированные различные действия, операции или функции могут выполняться в проиллюстрированной последовательности, параллельно, или в некоторых случаях пропускаться. Подобным образом, порядок обработки не обязательно требуется для достижения признаков и преимуществ примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящего описания, но приведен для облегчения иллюстрации и описания. Одно или более из проиллюстрированных действий или функций могут выполняться неоднократно, в зависимости от конкретной используемой стратегии. Кроме того, описанные действия могут графически представлять код, который должен быть запрограммирован на машинно-читаемый запоминающий носитель в системе управления двигателем.
Следует принимать во внимание, что конфигурации и процедуры, раскрытые в материалах настоящего описания, являются примерными по природе, и что эти специфичные варианты осуществления не должны рассматриваться в ограничительном смысле, так как возможны многочисленные варианты. Например, вышеприведенная технология может быть применена к типам двигателя V6, I-4, I-6, V-12, оппозитному 4-цилиндровому и другим типам двигателя. Кроме того, одна или более различных конфигураций системы могут использоваться в комбинации с одной или более описанных диагностических процедур. Предмет настоящего раскрытия включает в себя все новейшие и неочевидные комбинации и подкомбинации различных систем и конфигураций, и другие признаки, функции и/или свойства, раскрытые в материалах настоящего описания.