СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ПРЕДЕЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, АВТОМАТИЧЕСКИ ВЫБРАННОЙ ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
REGULATION OF THE MAXIMUM ROTATION SPEED AUTOMATICALLY SELECTED AT GEAR SHIFTING

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу ручной регулировки предельной частоты вращения, автоматически выбранной при переключении передач, когда автоматическая ступенчатая трансмиссия транспортного средства работает в режиме движения с автоматическим переключением передач.
Настоящее изобретение также относится к носителю данных (запоминающей среде), используемой в компьютере для выполнения упомянутого способа.
Уровень техники
Многие современные автоматические ступенчатые трансмиссии, используемые в грузовых автомобилях средней и большой грузоподъемности, имеют функцию так называемого "режима стабилизации" или "ручного режима", которая позволяет водителю эффективно фиксировать автоматическую трансмиссию на любой желаемой передаче, а также дополнительно позволяет вручную повышать и понижать передачи при работе в ручном режиме. Функция режима стабилизации или ручного режима по меньшей мере частично рассчитана на обеспечение дополнительной гибкости и возможности управления транспортным средством в условиях низкой скорости и высокой нагрузки на двигатель за счет того, что водитель может блокировать логическую схему включения оптимальной передачи. Примеры условий эксплуатации транспортных средств, в которых выгоден такой режим стабилизации или ручной режим, включают без ограничения маневрирование в районе погрузочно-разгрузочных площадок, пересечение перекрестков, преодоление подъемом, движение по труднопроходимой местности и т.п.
Хотя функция режима стабилизации или ручного режима многих автоматических трансмиссий в целом хорошо воспринята и широко внедрена в отрасли грузоперевозок, этой функции присущи некоторые недостатки. Например, чтобы перейти с автоматического режима на режим стабилизации/ручной режим, обычно необходимо манипулировать рычагом переключения передач. В таком случае, например, может легко случиться так, что рычаг переключения передач по ошибке будет переключен на другой режим, такой как нейтральный режим, вместо режима стабилизации/ручного режима. Это может привести к остановке транспортного средства, например, при преодолении подъема. В патенте US 6030315 описана автоматическая трансмиссия транспортного средства, позволяющая водителю выбирать режим стабилизации с помощью рычага переключения передач или, как это описано в одном из альтернативных вариантов осуществления, выбирать режим стабилизации с помощью нажимных кнопок. При выборе режимов работы трансмиссии посредством нажимных кнопок уменьшается риск выбора ошибочного режима. Другим недостатком известного уровня техники является то, что при выборе режима стабилизации все переключения передач приостанавливаются, пока не возникнет чрезвычайная ситуация, такая как слишком малая частота вращения двигателя. На случай слишком малой частоты вращения двигателя из уровня техники известны решения (смотри, например, US 6030315), согласно которым режим стабилизации/ручной режим может быть отменен блоком управления трансмиссии. Таким образом, у водителя нет возможности выбирать промежуточное состояние для блока управления трансмиссии, чтобы снова взять на себя управление трансмиссией.
В основу настоящего изобретения положена задача придания дополнительной гибкости действиям водителя при управлении транспортным средством с автоматической ступенчатой трансмиссией.
Краткое изложение сущности изобретения
В изобретении предложен способ, обеспечивающий придание дополнительной гибкости действиям водителя при управлении транспортным средством (далее - автомобилем) с автоматической ступенчатой трансмиссией.
Предложен способ регулировки предельной частоты вращения, автоматически выбранной при переключении передач, когда автоматическая ступенчатая трансмиссия автомобиля работает в режиме движения с автоматическим переключением передач. Упомянутая трансмиссия имеет (содержит, но без обязательного ограничения) переключатель режимов движения для выбора по меньшей мере упомянутого режима движения с автоматическим переключением передач и нейтрального режима. Способ отличается тем, что регулировку предельной частоты вращения, автоматически выбранной при переключении передач, временно осуществляет водитель автомобиля, когда выбран упомянутый режим движения с автоматическим переключением передач.
Преимуществом предложенного в изобретении способа является повышенная гибкость действий при вождении. Облегчается временная отмена водителем режима автоматического переключения передач, чтобы лучше оптимизировать движение. Не требуется переходить на ручной режим или режим стабилизации, чтобы временно осуществлять ручное управление трансмиссией.
В одном из вариантов осуществления предложенного в изобретении способа водитель регулирует автоматически выбранную предельную частоту вращения при повышении передачи и(или) автоматически выбранную предельную частоту вращения при понижении передачи.
В одном из дополнительных вариантов осуществления предложенного в изобретении способа водитель осуществляет регулировку посредством по меньшей мере средства регулировки. Может быть предусмотрено первое средство регулировки, используемое для регулировки упомянутой предельной частоты вращения при повышении передачи, и второе средство регулировки, используемое для регулировки упомянутой предельной частоты вращения при понижении передачи. В одном из дополнительных вариантов осуществления упомянутые первое и второе средства регулировки также являются средствами ручного переключения передач, при этом функция ручного переключения передач действует только при выборе ручного режима с помощью упомянутого переключателя режимов движения.
В одном из дополнительных вариантов осуществления предложенного в изобретении способа упомянутая регулировка осуществляется водителем, который по шагам вводит команды в упомянутое средство регулировки. При этом каждый шаг соответствует предварительно заданному интервалу регулировки предельной частоты вращения, автоматически выбранной при переключении передач.
В еще одном из дополнительных вариантов осуществления предложенного в изобретении способа упомянутая регулировка осуществляется, пока водитель вводит команды в упомянутое средство регулировки, в результате чего предстоящее переключение передачи откладывается по меньшей мере на время ввода водителем команд в средство регулировки.
В еще одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения упомянутым переключателем режимов переключения передач является рычаг переключения передач.
В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения упомянутым средством регулировки является по меньшей мере кнопка, расположенная на упомянутом рычаге переключения передач.
В еще одном из дополнительных вариантов осуществления предложенного в изобретении способа упомянутую регулировку впервые начинают после того, как водитель в течение предварительно заданного времени вводит команды в упомянутое средство регулировки. В одном из усовершенствований этого варианта осуществления упомянутой регулировкой, после ее приведения в действие, является регулировка переключения передач в одном первом направлении, при этом регулировка продолжается, пока не будет прекращена командой переключения передачи в направлении, противоположном упомянутому первому направлению.
Дополнительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее настоящее изобретение будет более полно описано со ссылкой на сопровождающие его чертежи, на которых для наглядности дополнительно проиллюстрированы предпочтительные варианты осуществления изобретения и на которых:
на фиг.1а-1е схематически показаны различные варианты осуществления средства регулировки согласно изобретению,
на фиг.2 показана блок-схема одного из вариантов осуществления изобретения,
на фиг.3 проиллюстрировано изобретение, реализованное в компьютерном устройстве.
Описание изобретения
Такие коммерческие транспортные средства, как тяжелые грузовые автомобили и автобусы обычно оснащают управляемыми компьютерами подсистемами. Эти подсистемы, в том числе, обычно содержат по меньшей мере двигатель и трансмиссию. С внедрением компьютеризованных систем управления двигателем и трансмиссией с возможностью обмена данными между ними стало возможно автоматизировать координирование обеих подсистем с выгодой для экономии топлива и ускорения, а также для водительского комфорта и общей характеристики управляемости. За счет применения таких компьютеризованных систем управления можно значительно уменьшить утомление водителя, а также позволить менее опытному водителю почти профессионально управлять автомобилем. В рассмотренных далее вариантах осуществления изобретение может применяться в трансмиссии, содержащей сцепление и коробку передач.
На фиг.1 показано средство 1 управления трансмиссией, которое позволяет водителю выбирать соответствующий режим движения, включая без ограничения автоматический режим А, ручной режим М, нейтральный режим N и режим R заднего хода. Упомянутое средство 1 управления трансмиссией содержит рычаг 3 переключения передач, расположенный в прорези 4 и способный перемещаться в этой прорези между различными положениями, которые соответствуют упомянутым различным режимам движения. Положение рычага сообщается блоку управления трансмиссией для ввода водителем команд в упомянутый блок управления трансмиссией, которые служат основой для управления трансмиссией и двигателем, в частности, во время переключения передач.
Ручной режим М позволяет водителю осуществлять ручное переключение передач посредством средства управления для ручного переключения передач, которое в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг.1а, показано в виде нажимных кнопок 5 и 6 с "плюс/минус" для выбора повышающих передач и понижающих передач, соответственно, установленных на рукоятке или верхнем конце рычага 3 переключения передач. Упомянутые нажимные кнопки 5 и 6 также могут быть выполнены в виде тумблера (не показан) с плюсовым и минусовым концами. Средство управления также может представлять собой средство прокрутки (не показано). Средство управления также может представлять собой рычаг (не показан) или координатную ручку (не показанную), расположенную поблизости от водителя, например вблизи рулевого колеса, рычага переключения передач или водительского места.
Когда водитель выбирает автоматический режим А, блок управления трансмиссией автоматически выбирает и включает передачи согласно предварительно запрограммированной стратегии выбора передач. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения упомянутый блок управления трансмиссией запрограммирован регистрировать команды, вводимые водителем посредством упомянутых нажимных кнопок 5 и 6 при включенном автоматическом режиме А. На фиг.2 показана блок-схема, иллюстрирующая запрограммированные шаги согласно изобретению. Предложенная в изобретении последовательность начинается на шаге 21. На шаге 22 блок управления трансмиссией запрограммирован в соответствии с изобретением регистрировать, выбран ли водителем автоматический режим А. Если получен ответ "нет", на шаге 24 блок управления трансмиссией осуществляет обычное управление трансмиссией в соответствии с выбранным водителем режимом движения. Затем переходят к шагу 26 возврата. Если на шаге 22 получен ответ "да", блок управления трансмиссией запрограммирован проверять на шаге 23, ввел ли водитель команду посредством средства регулировки. В варианте осуществления, показанном на фиг.1а, упомянутые нажимные кнопки 5 и 6 запрограммированы выполнять функцию средства регулировки. Если средство регулировки не приведено в действие, т.е. на шаге 23 получен ответ "нет", блок управления трансмиссией запрограммирован управлять трансмиссией согласно предварительно запрограммированной стратегии выбора передач в автоматическом режиме, как это указано на шаге 25. После шага 25 переходят к шагу 26 возврата. Если водитель привел в действие средство регулировки, т.е. на шаге 23 получен ответ "да", на шаге 27 в соответствии с изобретением блок управления трансмиссией запрограммирован регулировать предварительно запрограммированную стратегию управления трансмиссией согласно команде водителя, введенной посредством средства регулировки.
Так, когда водитель нажимает на кнопку 5 "плюс" или кнопку 6 "минус" в автоматическом режиме, в одном из вариантов осуществления блок управления трансмиссией запрограммирован откладывать любое запланированное повышение передачи и понижение передачи, пока водитель не отпустит нажатую нажимную кнопку. В случае нажатия на кнопку "минус" предельная частота вращения при повышении передачи сместится в сторону увеличения, а в случае нажатия на кнопку "плюс" предельная частота вращения при понижении передачи сместится в сторону уменьшения. Это полезно, например, когда автомобиль приближается к подъему, и водитель желает увеличить скорость движения автомобиля без нежелательного автоматического повышения передачи. Это также полезно, например, когда автомобиль приближается к вершине подъема, и водитель желает избежать возможного автоматического понижения передачи. На фиг.1б-1е проиллюстрированы альтернативные варианты осуществления средства регулировки, которое может использоваться в качестве интерфейса для ввода водителем команд с целью коррекции предварительно запрограммированной стратегии переключения передач в автоматическом режиме. На фиг.1б показано средство 7 управления трансмиссией без ручного режима. Согласно этому варианту осуществления предусмотрен режим R обратного хода, нейтральный режим N и автоматический режим А. Когда рычаг 8 переключения передач находится в автоматическом режиме А, водитель может регулировать предварительно запрограммированную стратегию переключения передач путем нажатия на единственную нажимную кнопку 33. Так, запланированное повышение передачи и понижение передачи можно отложить, пока водитель не отпустит нажатую нажимную кнопку 33. В данном случае также могут использоваться альтернативы нажимной кнопки. На фиг.1в проиллюстрирован другой вариант осуществления средства 9 управления трансмиссией. В процессе работы в этом варианте осуществления используется такой же водительский интерфейс, что и в варианте осуществления, показанном на фиг.1а. Единственным отличием является то, что рычаг переключения передач заменен панелью с нажимными кнопками для различных режимов R, N, А и М движения. Кнопочная панель также имеет кнопки 10 и 11 для комбинированного управления регулировкой и повышением/понижением передач. На фиг.1г показано средство 12 управления трансмиссией с соответствующим водительским интерфейсом как в варианте осуществления, показанном на фиг.1б, но с кнопочной панелью для режимов R, N и А движения, а также кнопкой 13 средства регулировки. На фиг.1д показан альтернативный вариант осуществления показанной на фиг.1а прорези рычага переключения передач, но имеющей в целом аналогичную функцию. В проиллюстрированном на фиг.1д варианте осуществления основная прорезь 14 расширена за счет двух различных боковых прорезей 15 и 16. Каждая дополнительная прорезь расположена сбоку от положений автоматического режима А и ручного режима М, за счет чего при нахождении в автоматическом режиме рычаг переключения способен перемещаться в направлении, перпендикулярном направлениям, в которых рычаг перемещается при переключении режимов движения. Когда рычаг переключения передач находится в одной из упомянутых боковых прорезей, он способен перемещаться из среднего положения в двух противоположных друг другу направлениях параллельно направлению, в котором рычаг перемещается при переключении режимов движения. Конечные точки двух противоположных направлений обозначают соответственно повышение/понижение передачи (+/-), когда рычаг переключения передач находится в дополнительной прорези для ручного режима движения. Когда рычаг переключения передач находится в соответствующей дополнительной прорези 15 для режима движения с автоматическим переключением передач, два соответствующих противоположных направления (+/-) обозначают регулировку предельной частоты вращения при повышении или понижении передачи с такой же функцией, что и в варианте осуществления, показанном на фиг.1а. На фиг.1е показан альтернативный вариант осуществления, в котором прорезь 17 для рычага переключения передач имеет боковые прорези 18 и 19. В данном случае боковая прорезь 19 для ручного режим М движения является такой же и выполняет такую же функцию, что и в варианте осуществления, показанном на фиг.1д. Боковая прорезь для автоматического режима отличается от прорези согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1д. Когда рычаг переключения передач находится в автоматическом положении согласно варианту осуществления, показанному на фиг.1е, он способен перемещаться из прорези 17 только в одном направлении перпендикулярно направлениям перемещения рычага при переключении режимов движения. Тем самым, может быть обеспечена функция регулировки в режиме движения с автоматическим переключением передач, как и в варианте осуществления, показанном на фиг.1б или 1г. В варианте осуществления, показанном на фиг.1е, также может использоваться вторая боковая прорезь, аналогичная упомянутой прорези 18, но повернутая во втором направлении и расположенная сбоку от положения автоматического режима прорези 17. Вариант осуществления изобретения с такой функцией, что и в варианте осуществления, показанном на фиг.1е, также может быть обеспечен с помощью рычага переключения передач. Функции прорезей 18 и 19 могут выполнять, например, кнопки, расположенные предпочтительно в верхней части рычага переключения передач. Может быть предусмотрена одна первая кнопка для повышения передач и одна вторая кнопка для понижения передач, при этом обе кнопки используются в ручном режиме движения, и третья кнопка, используемая как средство регулировки в режиме движения с автоматическим переключением передач.
Согласно другому варианту осуществления изобретения в автоматическом режиме может быть повышена избирательность регулировки переключения передач за счет того, что блок управления трансмиссией запрограммирован откладывать только повышения передачи, пока водителем нажата кнопка минус. Блок управления трансмиссией может быть дополнительно запрограммирован откладывать понижения передачи, пока водителем нажата кнопка плюс. Поскольку в этом варианте осуществления изобретения требуется средство регулировки с кнопкой "плюс" и минус, оно может быть реализовано во всех описанных выше вариантах осуществления с возможностью ввода команд "плюс" и "минус" при работе в автоматическом режиме. Следует отметить, что понижения передачи никогда не следует полностью блокировать во избежание глушения двигателя, поэтому при возникновении экстремального состояния цепи привода блок управления трансмиссии может быть запрограммирован брать на себя управление трансмиссией.
В вариантах осуществления, дополняющих рассмотренные выше варианты осуществления, регулировка предельной частоты вращения при понижении или повышении передач может осуществляться пошагово в зависимости от числа нажатий на кнопки. Размер шагов может быть предварительно запрограммирован.
В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения регулировка предельной частоты вращения при повышении или понижении передач может быть впервые приведена в действие после того, как водитель в течение определенного предварительно заданного времени нажимает на средство регулировки. Тем самым водителю не требуется нажимать на средство регулировки в течение более длительного времени, чтобы отложить переключение передачи (повышение или понижение передачи). Эта функция была бы полезна, например, когда водитель желает ускорить автомобиль до начала преодоления подъема, и чтобы отложить (или даже воспрепятствовать) повышение передачи за счет увеличения скорости автомобиля, водителю достаточно нажимать на средство регулировки в течение ограниченного предварительно заданного времени. Позднее, когда автомобиль начинает преодолевать подъем, и его скорость снижается под действием силы тяжести до величины, соответствующей предельной частоте вращения при понижении передачи, что соответствует обычной стратегии переключения передач, упомянутая регулировка предельной частоты вращения при повышении передачи будет выключена одновременно с началом понижения передачи. Этот вариант осуществления соответствующим образом применим для регулировки предельной частоты вращения при понижении передачи.
В вариантах осуществления, дополняющих рассмотренные выше варианты осуществления с использованием только одной кнопки (или средства регулировки с аналогичной функцией) для регулировки включения оптимальных передач, блок управления трансмиссией может быть запрограммирован устанавливать, нажата ли кнопка во время увеличения или уменьшения частоты вращения. Если кнопка нажата во время увеличения частоты вращения, блок управления трансмиссией запрограммирован регулировать только предельную частоту вращения при повышении передачи (или временно препятствовать повышению передачи). В одном из дополнительных вариантов осуществления изобретения это может сочетаться с соответствующей функцией определения, нажата ли кнопка во время уменьшения частоты вращения. Если установлено, что уменьшение частоты вращения произошло при нажатой кнопке, блок управления трансмиссией запрограммирован регулировать только предельную частоту вращения при понижении передачи (или временно препятствовать понижению передачи). Это также может применяться в вариантах осуществления с использованием плюсового и минусового средства регулировки. В одном из дополнительно усовершенствованных вариантов осуществления изобретения блок управления трансмиссией может быть запрограммирован определять, не превышает ли увеличение/уменьшение частоты вращения предварительно заданную предельную величину. Если увеличение/уменьшение частоты вращения превышает упомянутую предварительно заданную предельную величину, блок управления трансмиссией может быть запрограммирован препятствовать регулировке предельной частоты вращения при переключении передач во избежание внезапного завышения или занижения частоты вращении двигателя.
На фиг.3 показано устройство 500 согласно одному из вариантов осуществления изобретения, имеющее энергонезависимую память 520, процессор 510 и память 560 с оперативной записью и считыванием. Память 520 имеет первую область 530, в которой хранится компьютерная программа для управления устройством 500. Хранящейся в части 530 памяти компьютерной программой для управления устройством 500 может являться операционная система.
Устройство 500 может помещаться, например, в блоке управления, таком как упомянутый выше блок управления трансмиссией. Блок 510 обработки данных может представлять собой, например, микрокомпьютер.
Память 520 также имеет вторую область 540, в которой хранится программа регулировки предельной частоты вращения, автоматически выбранной при переключении передач, когда автоматическая ступенчатая трансмиссия автомобиля находится в режиме автоматического переключения передач согласно изобретению. В одном из альтернативных вариантов осуществления программа управления функцией выбора заданной передачи хранится в отдельной энергонезависимой запоминающей среде 550, такой как, например, компакт-диск или сменная полупроводниковая память. Программа может храниться в выполнимой форме или в сжатом виде.
Когда далее указано, блок 510 обработки данных выполняет конкретную функцию, и должно быть ясно, что блок 510 обработки данных выполняет конкретную часть программы, хранящейся в энергонезависимой среде 550 для записи.
Блок 510 обработки данных рассчитан на обмен данными с памятью 550 посредством шины 514 данных. Блок 510 обработки данных также рассчитан на обмен данными с памятью 520 посредством шины 512 данных. Кроме того, блок 510 обработки данных рассчитан на обмен данными с памятью 560 посредством шины 511 данных. Блок 510 обработки данных также рассчитан на обмен данными с портом 590 данных посредством использования шины 515 данных.
Предложенный в настоящем изобретении способ может осуществляться посредством блока 510 обработки данных, который выполняет программу, хранящуюся в памяти 540, или программу, хранящуюся в энергонезависимой среде 550 для записи.
Изобретение не следует считать ограниченным описанными вариантами осуществления, и предполагается возможность ряда дополнительных вариантов и усовершенствований, входящих в объем следующей далее формулы изобретения.