Способ (варианты) и система эксплуатации привода транспортного средства
Изобретение относится к трансмиссиям транспортных средств. Способ эксплуатации привода транспортного средства содержит частичное замыкание муфты гидротрансформатора в случае получения запроса на размыкание муфты расцепления. Причем частичное замыкание муфты гидротрансформатора производят до размыкания муфты расцепления. Разгоняют двигатель, вращение которого было прекращено, до скорости, соответствующей скорости вращения ведомой части муфты расцепления. В другом варианте размыкают муфту расцепления при получении запроса на размыкание муфты только после частичного замыкания муфты гидротрансформатора. Сокращается расход топлива. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.
Уровень техники
Привод может содержать муфту расцепления, установленную в сочетании с гидротрансформатором крутящего момента и расположенную между двигателем и гидротрансформатором для обеспечения возможности выборочного соединения двигателя с гидротрансформатором. Муфта расцепления может обеспечить возможность остановки вращения двигателя во время движения транспортного средства без использования регулируемого источника крутящего момента. Например, двигатель может быть остановлен при качении транспортного средства по инерции вниз по дороге с отрицательным уклоном. Гидротрансформатор уменьшает крутящий момент привода и обеспечивает мультипликацию крутящего момента, так как скорость вращения ведущего элемента гидротрансформатора (например, рабочего колеса гидротрансформатора) может быть отлична от скорости вращения ведомого элемента гидротрансформатора (например, турбины гидротрансформатора). Таким образом, ведомая часть муфты расцепления может совершать вращение со скоростью, отличной от скорости вращения ведущего вала коробки передач. Двигатель может быть остановлен во время движения транспортного средства с целью экономии топлива и снижения количества воздуха, проходящего через средства предварительной очистки отработавших газов. Однако в случае повторного запуска двигателя управление замыканием муфты расцепления привода может быть затруднено, так как ограничения компоновки могут не допускать размещения в ведомой части муфты расцепления датчика скорости. В связи с этим регулирование потока крутящего момента через муфту расцепления при повторном подсоединении двигателя к рабочему колесу гидротрансформатора также может быть затруднено.
Раскрытие изобретения
Авторы настоящего изобретения выявили вышеупомянутые недостатки и разработали способ эксплуатации привода, содержащий: по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора в случае получения запроса на размыкание муфты расцепления, причем мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора производят до размыкания муфты расцепления; и разгон двигателя, вращение которого было прекращено, до скорости, соответствующей скорости вращения ведомой части муфты расцепления.
По меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора перед размыканием муфты расцепления позволяет определить скорость вращения ведомой части муфты расцепления привода по скорости вращения вала коробки передач. В частности, замыкание муфты гидротрансформатора позволяет обеспечить вращение рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора. Скорость вращения турбины гидротрансформатора равна скорости вращения ведущего вала коробки передач. Соответственно, скорость вращения ведомой части муфты расцепления привода может быть определена по скорости вращения ведущего вала коробки передач, для контроля которой может быть использован датчик скорости. Кроме того, замыкание муфты гидротрансформатора обеспечивает возможность вращения насоса коробки передач при посредстве рабочего колеса гидротрансформатора. Вследствие этого насос коробки передач может обеспечивать подачу давления для управления муфтами коробки передач, даже когда двигатель не вращает рабочее колесо гидротрансформатора, механически соединенное с насосом коробки передач.
Решение по настоящему изобретению может обеспечить получение нескольких преимуществ. Например, такое решение обеспечивает возможность сокращения расхода топлива путем обеспечения возможности останова двигателя во время движения транспортного средства, на котором установлен такой двигатель. Кроме того, настоящее решение обеспечивает возможность переключения передач для поддержания выходной мощности насоса после прекращения вращения двигателя. Кроме того, настоящее решение обеспечивает возможность увеличения длины качения транспортного средства по инерции, что приводит к сокращению потребления топлива.
Вышеуказанные и другие преимущества и особенности настоящего изобретения станут ясны из описания, приведенного в нижеследующем разделе «Осуществление изобретения», рассмотренного как по отдельности, так и в сочетании с прилагаемыми чертежами.
Следует понимать, что вышеприведенное краткое описание служит лишь для ознакомления в простой форме с некоторыми концепциями, которые далее будут раскрыты подробно. Это описание не предназначено для обозначения ключевых или существенных отличительных признаков заявленного предмета изобретения, объем которого уникально определен формулой изобретения, приведенной после раздела «Осуществление изобретения». Кроме того, заявленный предмет изобретения не ограничен реализациями, которые устраняют какие-либо недостатки, указанные выше или в любой другой части настоящего раскрытия.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлена схема двигателя.
На фиг. 2 представлена схема примера привода транспортного средства, содержащего двигатель.
На фиг. 3 представлена блок-схема примера осуществления способа эксплуатации привода.
Фиг. 4 иллюстрирует пример рабочей последовательности привода в соответствии со способом по фиг. 3.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение касается эксплуатации привода транспортного средства, содержащего муфту расцепления, установленную между двигателем и гидротрансформатором крутящего момента. Двигатель может иметь конфигурацию, представленную на фиг. 1. Двигатель по фиг. 1 может быть предусмотрен в составе привода транспортного средства, представленной на фиг. 2, причем, как показано на фиг. 2, такой двигатель может быть единственным регулируемым источником крутящего момента в приводе. Система по фиг. 1 и 2 может содержать исполнимые инструкции, обеспечивающие исполнение способа эксплуатации привода, представленного на фиг. 3. Привод транспортного средства может работать в соответствии с рабочей последовательностью, представленной на фиг. 4.
На фиг. 1 представлен двигатель 10 внутреннего сгорания, содержащий несколько цилиндров, причем на фиг. 1 представлен один из таких цилиндров, и управляемый электронным контроллером 12. Двигатель 10 содержит камеру 30 сгорания и стенки 32 цилиндра, внутри которых расположен поршень 36, соединенный с коленчатым валом 40. Маховик 97 и кольцевая шестерня 99 соединены с коленчатым валом 40. Стартер 96 (например, представляющий собой низковольтный (работающий с напряжением менее 30 вольт) электродвигатель) содержит вал 98 ведущей шестерни и ведущую шестерню 95. Вал 98 ведущей шестерни выполнен с возможностью избирательного выдвижения ведущей шестерни 95 для ее зацепления с кольцевой шестерней 99. Стартер 96 может быть установлен непосредственно на передней стороне двигателя или на задней стороне двигателя. В соответствии с некоторыми примерами осуществления стартер 96 может обеспечивать избирательную подачу крутящего момента на коленчатый вал 40 через ременную или цепную передачу. В соответствии с одним из примеров осуществления основное состояние стартера 96 соответствует отсутствию зацепления с коленчатым валом двигателя. Представленная на чертеже камера 30 сгорания соединена с впускным коллектором 44 и с выхлопным коллектором 48, соответственно, через впускной клапан 52 и выхлопной клапан 54. Управление работой впускного и выхлопного клапанов может быть обеспечено впускным кулачком 51 и выхлопным кулачком 53. Положение впускного кулачка 51 может быть определено датчиком 55 впускного кулачка. Положение выхлопного кулачка 53 может быть определено датчиком 57 выхлопного кулачка. Впускной клапан 52 может быть избирательно включен и выключен средствами 59 включения клапана. Выхлопной клапан 54 может быть избирательно включен и выключен средствами 58 включения клапана.
Представленный на схеме топливный инжектор 66 расположен с возможностью непосредственного впрыска топлива в цилиндр 30 в соответствии с конфигурацией, известной специалистам в данной области под названием прямого впрыска. Топливный инжектор 66 обеспечивает подачу жидкого топлива в количествах, пропорциональных ширине импульса сигнала, поступающего от контроллера 12. Топливо поступает в топливный инжектор 66 из топливной системы (не представлена), содержащей топливный бак, топливный насос и топливную рампу (не представлены). В соответствии с одним из вариантов осуществления может быть использована двухступенчатая топливная система высокого давления, обеспечивающая подачу топлива под более высоким давлением.
Кроме того, представленный на схеме впускной коллектор 44 сообщается с компрессором 162 турбонаддува и воздухозаборником 42 двигателя. В соответствии с другими примерами осуществления компрессор 162 может представлять собой компрессор турбонагнетателя. Вал 161 обеспечивает механическое соединение турбины 164 турбонаддува с компрессором 162 турбонаддува. Дополнительно может быть предусмотрена электромеханическая дроссельная заслонка 62 (например, дроссельная заслонка центрального коллектора или впускного коллектора двигателя), причем положение пластины 64 дроссельной заслонки изменяют для регулирования расхода воздуха, поступающего из компрессора 162 во впускной коллектор 44. Поскольку входной патрубок дроссельной заслонки 62 расположен внутри камеры 45 наддува, входное давление дроссельной заслонки можно считать равным давлению в камере 45 наддува. Выходной патрубок дроссельной заслонки расположен во впускном коллекторе 44. В соответствии с некоторыми примерами осуществления дроссельная заслонка 62 и пластина 64 дроссельной заслонки могут быть расположены между впускным клапаном 52 и впускным коллектором 44 так, что дроссельная заслонка 62 представляет собой дроссельную заслонку впускного канала. Рециркуляционный клапан 47 компрессора выполнен с возможностью выборочного регулирования с установкой в несколько положений, расположенных между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Перепускной клапан 163 выполнен с возможностью регулирования при помощи контроллера 12 для обеспечения возможности выборочной подачи отработанных газов в обход турбины 164 для управления скоростью вращения компрессора 162.
Воздушный фильтр 43 очищает воздух, поступающий в воздухозаборник 42 двигателя через впускной патрубок 3, подверженный воздействию температуры и давления окружающей среды. Преобразованные побочные продукты сгорания выводят через выхлопной патрубок 5, подверженный воздействию температуры и давления окружающей среды. Таким образом, поршень 36 и камера 30 сгорания могут работать в режиме насоса, когда вращение двигателя 10 обеспечивает всасывание воздуха из впускного патрубка 3 и вывод побочных продуктов сгорания в выхлопной патрубок 5. Впускной патрубок 3 расположен выше выхлопного патрубка 5 по потоку, проходящему через двигатель 10, выхлопной коллектор 48 и воздухозаборник 42 двигателя. Часть системы, расположенная выше по потоку, не содержит каких-либо элементов, расположенных вне двигателя далее впускного патрубка 3, а часть системы, расположенная ниже по потоку, не содержит каких-либо элементов, расположенных вне двигателя далее выхлопного патрубка 5.
Бесконтактная система 88 зажигания обеспечивает подачу искры зажигания в камеру сгорания 30 при помощи свечи 92 зажигания по команде контроллера 12. На схеме представлен универсальный датчик 126 содержания кислорода в отработанных газах (УДКОГ), подсоединенный к выхлопному коллектору 48 выше по потоку каталитического конвертера 70. В альтернативном варианте осуществления вместо датчика 126 (УДКОГ) может быть предусмотрен двухпозиционный датчик содержания кислорода в отработанных газах.
В соответствии с одним из примеров осуществления конвертер 70 может содержать несколько блоков катализатора. В соответствии с другим примером осуществления может быть использовано несколько модулей снижения токсичности отработанных газов, каждый из которых содержит несколько блоков катализатора. Конвертер 70 может представлять собой, например, трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.
Контроллер 12, представленный на фиг. 1, представляет собой микрокомпьютер по известным технологиям, содержащий: микропроцессорное устройство 102, порты 104 ввода/вывода, постоянное запоминающее устройство 106 (например, долговременную память), оперативное запоминающее устройство 108, энергонезависимое запоминающее устройство 110 и шину данных по известным технологиям. Контроллер 12 принимает от различных датчиков, присоединенных к двигателю 10, сигналы, в том числе, помимо описанных выше сигналов: сигнал температуры хладагента двигателя (ТХД) от датчика 112 температуры, подсоединенного к охлаждающему патрубку 114; сигнал от датчика 134 положения, соединенного с педалью 130 акселератора для измерения усилия, прилагаемого ногой 132 водителя; сигнал от датчика 154 положения, соединенного с педалью 150 тормоза для измерения усилия, прилагаемого ногой 152 водителя; сигнал давления воздуха в коллекторе (ДВК) двигателя от датчика 123 давления, подсоединенного ко впускному коллектору 44; сигнал давления наддува или входного давления дроссельной заслонки от датчика 122 давления; сигнал положения двигателя от датчика 118 Холла, измеряющего угловое положение коленчатого вала 40; сигнал массы поступающего в двигатель воздуха от датчика 120; и сигнал положения дроссельной заслонки от датчика 68. Также может быть предусмотрено измерение барометрического давления (датчик не представлен) с обработкой результатов таких измерений контроллером 12. В соответствии с одним из предпочтительных аспектов настоящего изобретения датчик 118 положения двигателя вырабатывает на каждый оборот коленчатого вала заранее определенное число равномерно распределенных импульсов, по которому может быть определена скорость вращения двигателя (СВД).
В рабочем режиме каждый из цилиндров двигателя 10, как правило, проходит четырехтактный цикл, причем такой цикл содержит такт впуска, такт сжатия, такт расширения и такт выхлопа. Как правило, на такте впуска выхлопной клапан 54 закрывают, а впускной клапан 52 открывают. Воздух вводят в камеру 30 сгорания через впускной коллектор 44, причем поршень 36 перемещают к дну цилиндра так, чтобы увеличить внутренний объем камеры 30 сгорания. Специалисты в данной области обычно называют положение, ближайшее к дну цилиндра, в которое поршень 36 приводят к концу такта, (например, соответствующее наибольшему объему камеры 30 сгорания) нижней мертвой точкой (НМТ).
На такте сжатия впускной клапан 52 и выхлопной клапан 54 закрыты. Поршень 36 перемещают в направлении головки цилиндра так, чтобы обеспечить сжатие воздуха внутри камеры 30 сгорания. Специалисты в данной области обычно называют положение, ближайшее к головке цилиндра, в которое поршень 36 приводят к концу такта, (например, соответствующее наименьшему объему камеры 30 сгорания) верхней мертвой точкой (ВМТ). В ходе процесса, называемого далее инжекцией, в камеру сгорания вводят топливо. В ходе процесса, называемого далее зажиганием, производят воспламенение топлива при помощи известных средств зажигания, например, свечи 92 зажигания, что приводит к его сгоранию.
На такте расширения газы сгорания толкают поршень 36, возвращая его в НМТ. Коленчатый вал 40 преобразует поступательное перемещение поршня во вращательное движение вращающегося вала. Наконец, на такте выхлопа выхлопной клапан 54 открывают для выпуска сгоревшей топливовоздушной смеси в выхлопной коллектор 48, а поршень возвращают в ВМТ. Следует отметить, что вышеизложенная последовательность приведена исключительно в качестве примера, так как времена открытия и/или закрытия впускного и выхлопного клапанов могут быть изменены, например, для обеспечения положительного или отрицательного перекрытия клапанов, позднего закрытия впускного клапана и других вариантов режима работы.
На фиг. 2 представлена блок-схема транспортного средства 225, содержащего привод 200. Привод по фиг. 2 содержит двигатель 10, представленный на фиг. 1. Двигатель 10 может быть использован для приведения в действие привода 200. Представленный на чертеже коленчатый вал 40 двигателя соединен с демпфером 280, а демпфер 280 соединен с ведущей частью 291 муфты 281 расцепления. Ведомая часть 293 муфты 281 расцепления соединена с рабочим колесом 285 гидротрансформатора 206 крутящего момента. Рабочее колесо гидротрансформатора механически соединено с насосом 289 коробки передач. Насос 289 коробки передач обеспечивает подачу трансмиссионной жидкости под давлением на муфты 210 и 211 коробки передач. Гидротрансформатор 206 также содержит турбину 286, соединенную с ведущим валом 270 коробки передач.
Ведущий вал 270 коробки передач обеспечивает механическое соединение гидротрансформатора 206 с автоматической коробкой 208 передач, а для контроля скорости его вращения предусмотрен датчик 217 скорости. Гидротрансформатор 206 также содержит обводную блокировочную муфту 212 гидротрансформатора (МГТ). При заблокированной МГТ происходит передача крутящего момента с рабочего колеса 285 непосредственно на турбину 286. Контроллер 12 осуществляет управление МГТ при помощи электромеханических средств. В альтернативном варианте осуществления блокирование МГТ может быть обеспечено гидравлическими средствами. В соответствии с одним из примеров осуществления гидротрансформатор крутящего момента может представлять собой компонент коробки передач.
При полностью разомкнутой блокировочной муфте 212 гидротрансформатора гидротрансформатор 206 передает крутящий момент двигателя на автоматическую коробку 208 передач посредством жидкостной передачи между турбиной 286 гидротрансформатора и рабочим колесом 285 гидротрансформатора, что обеспечивает возможность мультипликации крутящего момента. Напротив, при полностью замкнутой блокировочной муфте 212 гидротрансформатора происходит непосредственная передача выходного крутящего момента двигателя через муфту гидротрансформатора на ведущий вал 270 коробки 208 передач. В альтернативном варианте блокировочная муфта 212 гидротрансформатора может быть частично замкнута, что обеспечивает возможность регулирования количества крутящего момента, напрямую передаваемого на коробку передач. Контроллер 12 может быть выполнен с возможностью регулирования количества крутящего момента, передаваемого гидротрансформатором 212, путем регулирования состояния блокировочной муфты гидротрансформатора в соответствии с различными режимами работы двигателя или в зависимости от требуемого режима работы двигателя, определенного требованиями водителя.
Автоматическая коробка 208 передач содержит муфты 211 передач (например, заднего хода и передач 1-6) и муфту 210 переднего хода. Муфты 211 передач (например, 1-10) и муфта 210 переднего хода могут быть выборочно замкнуты для обеспечения продвижения транспортного средства. Выходной крутящий момент автоматической коробки 208 передач может быть в свою очередь передан на колеса 216 для обеспечения продвижения транспортного средства через ведомый вал 260. Для контроля скорости вращения ведомого вала 260 предусмотрен датчик 219 скорости. В частности, автоматическая коробка 208 передач может преобразовывать входной крутящий момент ведущего вала 270 в зависимости от условий перемещения транспортного средства перед передачей выходного крутящего момента привода на колеса 216.
Кроме того, к колесам 216 может быть приложена сила трения путем приведения в действие колесных тормозов 218. В соответствии с одним из примеров колесные тормоза 218 могут быть приведены в действие при нажатии ногой водителя на педаль тормоза, как показано на фиг. 1. В соответствии с другими вариантами колесные тормоза может приводить в действие контроллер 12 или другой контроллер, связанный с контроллером 12. Аналогичным образом, сила трения, воздействующая на колеса 216, может быть уменьшена путем отключения колесных тормозов 218 при снятии водителем ноги с педали тормоза. Кроме того, тормоза транспортного средства могут осуществлять приложение силы трения к колесам 216 через контроллер 12 в рамках процедуры автоматического останова двигателя.
Так, в соответствии с одним из примеров двигатель 10 представляет собой единственный регулируемый источник крутящего момента для привода 200. Крутящий момент поступает от двигателя 10 на муфту 281 расцепления и коробку 208 передач, а затем - на колеса 216. Таким образом, двигатель 10 расположен выше муфты 280 расцепления, гидротрансформатора 206, коробки 208 передач и колес 216 по направлению потока крутящего момента. Кроме того, система содержит всего три датчика скорости, а именно, датчик скорости коленчатого вала, датчик скорости ведущего вала коробки передач и датчик скорости ведомого вала коробки передач.
Как более подробно показано на фиг. 1, контроллер 12 может быть выполнен с возможностью приема входных сигналов от двигателя 10 и соответствующего управления выходным крутящим моментом двигателя и/или работой гидротрансформатора, коробки передач, муфт и/или тормозов. В соответствии с одним из примеров регулирование выходного крутящего момента двигателя может быть осуществлено путем совместной корректировки момента зажигания, ширины импульса впрыска топлива, синхронизации импульса впрыска топлива и/или давления наддувочного воздуха, регулирования открытия дроссельной заслонки и/или синхронизации срабатывания клапанов, хода клапанов и давления наддува в двигателях с трубонаддувом или нагнетателем. В случае дизельного двигателя контроллер 12 может регулировать выходной крутящий момент двигателя путем совместного регулирования ширины импульса впрыска топлива, синхронизации импульса впрыска топлива и давления наддувочного воздуха. Во всех случаях управление работой двигателя для регулирования выходного крутящего момента двигателя может быть осуществлено индивидуально для каждого из цилиндров.
В случае выполнения условий состояния останова на холостом ходу контроллер 12 может инициировать останов двигателя путем отключения подачи топлива в двигатель и/или искры зажигания. Однако в некоторых случаях вращение двигателя может быть продолжено. Кроме того, для сохранения некоторого крутящего момента в коробке передач контроллер 12 может произвести заземление вращающихся элементов коробки 208 передач на корпус 259 коробки передач и, таким образом, на корпус транспортного средства. При выполнении условий повторного запуска двигателя и/или желании оператора транспортного средства запустить двигатель контроллер 12 может повторно привести двигатель 10 в действие путем прокрутки двигателя 10 и возобновления сгорания в цилиндрах.
Таким образом, система по фиг. 1 и 2 представляет собой систему транспортного средства, содержащую: двигатель; коробку передач, содержащую гидротрансформатор крутящего момента с муфтой гидротрансформатора; муфту расцепления, расположенную между двигателем и гидротрансформатором; и контроллер, содержащий инструкции, сохраненные в долговременной памяти, для разгона двигателя до скорости вращения ведомой части муфты расцепления при разомкнутой муфте расцепления, причем скорость вращения ведомой части муфты расцепления определяют на основе скорости вращения ведущего вала коробки передач. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные инструкции для размыкания муфты расцепления в случае получения запроса на остановку вращения двигателя. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные инструкции для по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора в случае получения запроса на остановку вращения двигателя. Размыкание муфты расцепления не производят до по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора для обеспечения порогового уровня несущей способности по крутящему моменту через гидротрансформатор. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные инструкции для переключения коробки передач с целью поддержания выходной мощности насоса на уровне, превышающем заранее определенный пороговый уровень. Система транспортного средства дополнительно содержит дополнительные инструкции для снижения выходной мощности насоса при разомкнутой муфте расцепления во время движения транспортного средства, на котором установлен двигатель.
На фиг. 3 представлен способ эксплуатации привода транспортного средства. Способ по фиг.3 может быть включен в систему по фиг. 1 и 2 в виде исполнимых инструкций, сохраненных в долговременной памяти. Кроме того, в соответствии со способом по фиг. 3 может быть осуществлена рабочая последовательность, представленная на фиг. 4.
На этапе 302 способа 300 определяют наличие или отсутствие запроса на останов двигателя транспортного средства. Запрос на останов двигателя может быть выдан в случае требования водителем низкого крутящего момента (например, при отсутствии давления на педаль газа). В соответствии с другими примерами запрос на останов двигателя может быть выдан в случае требования водителем низкого крутящего момента при одновременном нажатии на педаль тормоза. Двигатель может быть остановлен в случае требования водителем низкого крутящего момента в целях экономии топлива. В случае определения в соответствии с данным способом отсутствия запроса на останов двигателя («НЕТ») способ 300 переходит к этапу 304. В противном случае («ДА») способ 300 переходит к этапу 320.
На этапе 304 способа 300 определяют наличие или отсутствие запроса на размыкание муфты расцепления привода. Запрос на размыкание муфты расцепления привода может быть выдан в случае падения скорости вращения двигателя ниже порогового значения после прекращения подачи топлива в двигатель и выработки искры зажигания при наличии запроса на останов двигателя. Запрос на размыкание муфты расцепления привода также может быть выдан при наличии других условий работы, например, в случае требования водителем низкого крутящего момента. В случае определения в соответствии с данным способом отсутствия запроса на размыкание муфты расцепления привода («НЕТ») способ 300 переходит к этапу 305. В противном случае («ДА») способ 300 переходит к этапу 306.
На этапе 305 способа 300 определяют, разомкнута или замкнута муфта расцепления привода. Разомкнутое состояние муфты расцепления привода может быть установлено по выходному сигналу датчика положения или по давлению жидкости, подаваемой для размыкания или замыкания муфты расцепления. В случае установления в соответствии с данным способом наличия разомкнутого состояния муфты расцепления («ДА») способ 300 переходит к этапу 350. В противном случае («НЕТ») способ 300 завершает работу.
На этапе 306 способа 300 производят по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора. В соответствии с одним из примеров усилие, подаваемое для замыкания муфты гидротрансформатора достаточно для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора. Таким образом, усилие, подаваемое на муфту гидротрансформатора, устанавливает несущую способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора, обеспечивающую возможность вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора посредством турбины гидротрансформатора. Такая несущая способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора недостаточна для вращения ведущей части муфты расцепления, ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач. Усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора, меньше пороговой величины усилия, необходимого для вращения ведущей части муфты расцепления, ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, посредством турбины гидротрансформатора. Ограничение несущей способности по крутящему моменту муфты гидротрансформатора обеспечивает возможность эксплуатации муфты гидротрансформатора при более низком давлении трансмиссионной жидкости. Кроме того, эксплуатация насоса коробки передач для приведения в действие муфты гидротрансформатора при более низком давлении позволяет сократить паразитные потери в трансмиссии. Для регулирования усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора, может быть использовано изменение давление жидкости, подаваемой для приведения в действие муфты гидротрансформатора. После регулирования усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора, способ 300 переходит к этапу 308.
На этапе 308 способа 300 определяют, достаточно ли усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора (МГТ), для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через гидротрансформатор, достаточной для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, посредством вращения турбины гидротрансформатора. В случае определения в соответствии со способом 300 достаточности усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора МГТ, для обеспечения несущей способности по крутящему моменту через гидротрансформатор, достаточной для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, («ДА») способ 300 переходит к этапу 310. В противном случае («НЕТ») способ 300 вновь переходит к этапу 306 до тех пор, пока усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора (МГТ), не станет достаточным для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора, достаточной для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач.
На этапе 310 способа 300 производят размыкание муфты расцепления. Муфта расцепления может быть разомкнута полностью, так, чтобы передача крутящего момента между двигателем и гидротрансформатором, по существу, отсутствовала (например, составляла менее 10 Н⋅м). После размыкания муфты расцепления способ 300 переходит к этапу 312.
На этапе 312 способа 300 производят уменьшение рабочего объема насоса коробки передач. В соответствии с одним из примеров рабочий объем насоса коробки передач может быть уменьшен путем сокращения подъема кулачка или корректировки положения соленоида регулятора расхода. В соответствии с одним из примеров уменьшение рабочего объема насоса коробки передач производят для получения на выходе насоса коробки передач давления, меньшего порогового значения. Уменьшение давления на выходе насоса коробки передач обеспечивает возможность сокращения паразитных потерь в трансмиссии. В соответствии с одним из примеров выходное давление коробки передач уменьшают до уровня, на котором несущая способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора достаточна для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач.
Кроме того, в соответствии со способом 300 переключают передачу так, чтобы поддерживать выходное давление насоса коробки передач на уровне, превышающем пороговый уровень. Пороговый уровень выходной мощности может быть достигнут в случае превышения скоростью вращения рабочего колеса гидротрансформатора порогового значения скорости. Таким образом, передача может быть переключена во время движения транспортного средства для поддержания скорости вращения насоса коробки передач и выходной мощности коробки передач, превышающих пороговые уровни. Например, в случае замедления движения транспортного средства, передача может быть переключена на пониженную по мере приближения скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора к пороговому значению при превышении выходным давлением насоса порогового уровня. Поскольку муфта гидротрансформатора замкнута, переключение на пониженную передачу увеличивает скорость вращения турбины гидротрансформатора, скорость вращения насоса и скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора. После уменьшения рабочего объема насоса коробки передач способ 300 переходит к этапу 350.
На этапе 350 способа 300 устанавливают наличие или отсутствие требования водителем увеличения крутящего момента. В дополнение к этому или вместо этого в соответствии со способом 300 также может быть установлено наличие или отсутствие других условий запуска двигателя. Например, в соответствии со способом 300 может быть определено, имеет ли катализатор температуру, меньшую порогового значения, или имеет ли двигатель температуру, меньшую порогового значения. Кроме того, в соответствии со способом 300 может быть определено, лежит ли уровень вакуума на борте транспортного средства ниже порогового значения. В случае выполнения одного ил нескольких условий («ДА») способ 300 переходит к этапу 352. В противном случае («НЕТ») способ 300 снова переходит к этапу 350.
На этапе 352 способа 300 производят увеличение рабочего объема насоса коробки передач. В соответствии с одним из примеров рабочий объем насоса коробки передач может быть увеличен путем увеличения подъема кулачка или корректировки положения соленоида регулятора расхода. В соответствии с одним из примеров увеличение рабочего объема насоса коробки передач производят для получения на выходе насоса коробки передач давления, большего порогового значения. Увеличение давления на выходе насоса коробки передач обеспечивает возможность повышения несущей способности по крутящему моменту муфты расцепления и/или муфты гидротрансформатора. В соответствии с одним из примеров выходное давление коробки передач увеличивают до уровня, на котором несущая способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора достаточна для вращения ведущей части муфты расцепления, ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач. Таким образом, на этапе 352 также может быть повышена несущая способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора. После увеличения рабочего объема насоса коробки передач способ 300 переходит к этапу 354.
На этапе 354 способа 300 производят запуск двигателя в случае отсутствия вращения двигателя. Запуск двигателя может быть произведен при помощи стартера, приводящего коленчатый вал во вращение при посредстве маховика. Стартер вращает двигатель при подаче в цилиндры двигателя искры и топлива. После запуска двигателя способ 300 переходит к этапу 356.
На этапе 356 способа 300 производят разгон двигателя до скорости вращения ведомой части муфты расцепления привода. Датчик скорости для контроля скорости вращения муфты расцепления привода не предусмотрен. Вместо этого считают, что при замкнутой муфте гидротрансформатора скорость вращения ведомой части муфты расцепления привода равна скорости вращения ведущего вала коробки передач. Разгон двигателя до скорости вращения ведомой части муфты расцепления производят путем увеличения расхода воздуха и расхода топлива, поступающих в цилиндры двигателя. Таким образом, скорость вращения ведомой части муфты расцепления может представлять собой целевую или требуемую скорость вращения двигателя. После разгона двигателя до скорости вращения ведомой части муфты расцепления привода способ 300 переходит к этапу 358.
На этапе 358 способа 300 производят замыкание муфты расцепления. Замыкание муфты расцепления может быть произведено путем увеличения давления масле, подаваемого на муфту расцепления. Кроме того, муфта гидротрансформатора может быть по меньшей мере частично разомкнута при замыкании муфты расцепления с целью демпфирования колебаний крутящего момента привода. После замыкания муфты расцепления способ 300 завершает работу.
На этапе 320 способа 300 определяют наличие или отсутствие запроса на размыкание муфты расцепления привода. Запрос на размыкание муфты расцепления привода может быть выдан в случае падения скорости вращения двигателя ниже порогового значения после прекращения подачи топлива в двигатель и выработки искры зажигания при наличии запроса на останов двигателя. Запрос на размыкание муфты расцепления привода также может быть выдан при наличии других условий работы, например, в случае требования водителем низкого крутящего момента. В случае определения в соответствии со способом 300 отсутствия запроса на размыкание муфты расцепления привода («НЕТ») способ 300 переходит к этапу 360. В противном случае («ДА») способ 300 переходит к этапу 322.
На этапе 322 способа 300 производят по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора. В соответствии с одним из примеров усилие, подаваемое для замыкания муфты гидротрансформатора достаточно для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора. Таким образом, усилие, подаваемое на муфту гидротрансформатора, устанавливает несущую способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора, обеспечивающую возможность вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора посредством турбины гидротрансформатора. Такая несущая способность по крутящему моменту муфты гидротрансформатора недостаточна для вращения ведущей части муфты расцепления, ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной (например, не допускающей проскальзывания) скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач. Усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора, меньше пороговой величины усилия, необходимого для вращения ведущей части муфты расцепления, ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, посредством турбины гидротрансформатора. Ограничение несущей способности по крутящему моменту муфты гидротрансформатора обеспечивает возможность эксплуатации муфты гидротрансформатора при более низком давлении трансмиссионной жидкости. Кроме того, эксплуатация насоса коробки передач для приведения в действие муфты гидротрансформатора при более низком давлении позволяет сократить паразитные потери в трансмиссии. Для регулирования усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора, может быть использовано изменение давление жидкости, подаваемой для приведения в действие муфты гидротрансформатора. После регулирования усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора, способ 300 переходит к этапу 324.
На этапе 324 способа 300 определяют, достаточно ли усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора (МГТ), для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через гидротрансформатор, достаточной для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, посредством вращения турбины гидротрансформатора. В случае определения в соответствии со способом 300 достаточности усилия, прилагаемого к муфте гидротрансформатора МГТ, для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через гидротрансформатор, достаточной для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач, («ДА») способ 300 переходит к этапу 326. В противном случае («НЕТ») способ 300 вновь переходит к этапу 322 до тех пор, пока усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора (МГТ), не станет достаточным для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через гидротрансформатор, достаточного для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач.
На этапе 326 способа 300 производят размыкание муфты расцепления. Муфта расцепления может быть разомкнута полностью, так, чтобы передача крутящего момента между двигателем и гидротрансформатором, по существу, отсутствовала (например, составляла менее 10 Н⋅м). После размыкания муфты расцепления способ 300 переходит к этапу 328.
На этапе 328 способа 300 производят останов двигателя при замкнутой муфте гидротрансформатора и разомкнутой муфте расцепления привода. Вращение двигателя останавливают путем прекращения подачи искры и топлива в цилиндры двигателя. Поскольку муфта гидротрансформатора замкнута, насос коробки передач может продолжать подачу трансмиссионной жидкости даже в отсутствие вращения двигателя. С другой стороны, в случае останова двигателя при разомкнутой муфте гидротрансформатора крутящий момент для приведения в действие насоса коробки передач отсутствовал бы. При замкнутой муфте гидротрансформатора приведение насоса коробки передач в действие обеспечивает крутящий момент колес.
На этапе 330 способа 300 производят уменьшение рабочего объема насоса коробки передач. В соответствии с одним из примеров рабочий объем насоса коробки передач может быть уменьшен путем сокращения подъема кулачка или корректировки положения соленоида регулятора расхода. В соответствии с одним из примеров уменьшение рабочего объема насоса коробки передач производят для получения на выходе насоса коробки передач давления, меньшего порогового значения. Уменьшение давления на выходе насоса коробки передач обеспечивает возможность сокращения паразитных потерь в трансмиссии. В соответствии с одним из примеров выходное давление коробки передач уменьшают до уровня, на котором несущая способность по крутящему моменту гидротрансформатора достаточна для вращения только ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора со скоростью, равной скорости вращения турбины гидротрансформатора и ведущего вала коробки передач.
Кроме того, в соответствии со способом 300 переключают передачу так, чтобы поддерживать выходное давление насоса коробки передач на уровне, превышающем пороговый уровень. Пороговый уровень выходной мощности может быть достигнут в случае превышения скоростью вращения рабочего колеса гидротрансформатора порогового значения скорости. Таким образом, передача может быть переключена во время движения транспортного средства для поддержания скорости вращения насоса коробки передач и выходной мощности коробки передач, превышающих пороговые уровни. Например, в случае замедления движения транспортного средства, передача может быть переключена на пониженную по мере приближения скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора к пороговому значению при превышении выходным давлением насоса порогового уровня. Поскольку муфта гидротрансформатора замкнута, переключение на пониженную передачу увеличивает скорость вращения турбины гидротрансформатора, скорость вращения насоса и скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора. После уменьшения рабочего объема насоса коробки передач способ 300 переходит к этапу 350.
На этапе 360 способа 300 производят остановку вращения двигателя путем прекращения подачи искры и топлива в цилиндры двигателя. В соответствии с одним из примеров двигатель может быть остановлен при замкнутой муфте расцепления в случае получения от оператора требования останова двигателя. В альтернативном варианте двигатель может быть остановлен при замкнутой муфте расцепления в случае получения требования останова двигателя и отсутствия движения транспортного средства.
Таким образом, способ 300 обеспечивает возможность управления муфтой гидротрансформатора для оптимизации эксплуатации муфты расцепления привода. В частности, эксплуатация муфты расцепления привода может быть оптимизирована путем сокращения проскальзываний в муфте расцепления привода после запуска двигателя и его подсоединения к приводу. Кроме того, обеспечение более точного соответствия скорости вращения двигателя скорости ведомой части муфты расцепления, позволяет сократить число и амплитуду возмущений крутящего момента, передаваемых по приводу.
Фиг. 4 иллюстрирует один из примеров рабочей последовательности привода транспортного средства. Сигналы и последовательности, представленные на фиг. 4, могут быть получены в системе, представленной на фиг. 1 и 2, при исполнении способа по фиг. 3. Вертикальные маркеры Т0-Т7 обозначают заметные временные моменты последовательности. В данном примере представлены два события останова двигателя. Первое событие останова двигателя имеет место между моментами Т0 и Т3. Оно соответствует событию останова двигателя, в котором повторный запуск двигателя производят только после остановки транспортного средства. Второе событие останова двигателя имеет место между моментами Т5 и Т7. Оно соответствует событию останова двигателя, в котором повторный запуск двигателя производят до остановки транспортного средства.
На первом, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость требуемого водителем крутящего момента от времени. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо. По вертикальной оси отложен требуемый водителем крутящий момент, причем значение требуемого водителем крутящего момента возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. Значение требуемого водителем крутящего момента может быть определено по положению педали акселератора и скорости транспортного средства.
На втором, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость скорости транспортного средства от времени. По вертикальной оси отложена скорость транспортного средства, причем значение скорости транспортного средства возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. На уровне горизонтальной оси значение скорости транспортного средства равно нулю. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо.
На третьем, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость скорости вращения двигателя от времени. По вертикальной оси отложена скорость вращения двигателя, причем значение скорости вращения двигателя возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо.
На четвертом, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость давления муфты гидротрансформатора (например, давления замыкания муфты гидротрансформатора, связанного с несущей способностью по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора) от времени. По вертикальной оси отложено давление муфты гидротрансформатора, причем значение давления муфты гидротрансформатора возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо.
На пятом, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость давления муфты расцепления (например, давления замыкания муфты расцепления, связанного с несущей способностью по передаче крутящего момента через муфту расцепления) от времени. По вертикальной оси отложено давление муфты расцепления, причем значение давления муфты расцепления возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо.
На шестом, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора от времени. По вертикальной оси отложена скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора, причем значение скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо. Горизонтальная линия 402 обозначает минимальную скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора для создания насосом коробки передач порогового давления.
На седьмом, считая от верха фиг. 4, графике представлена зависимость рабочего объема насоса трансмиссионной жидкости от времени. По вертикальной оси отложен рабочий объем насоса трансмиссионной жидкости, причем значение рабочего объема насоса трансмиссионной жидкости возрастает в направлении, указанном стрелкой вертикальной оси. По горизонтальной оси отложено время, причем значение времени возрастает слева направо.
В момент Т0 требуемый водителем крутящий момент находится на повышенном уровне, и скорость транспортного средства также повышена. Кроме того, скорость вращения двигателя повышена, и давление муфты гидротрансформатора находится на повышенном уровне. Муфта расцепления замкнута, вследствие чего двигатель соединен с рабочим колесом гидротрансформатора, и скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора равна скорости вращения двигателя. Замыкание муфты расцепления происходит при более высоком давлении, а ее размыкание -при более низком давлении. Рабочий объем насоса коробки передач находится на повышенном уровне, который обеспечивает более высокую производительность насоса.
В момент Т1 водитель уменьшает требуемый крутящий момент, который падает в направлении нуля. С уменьшением требуемого водителем крутящего момента скорость транспортного средства начинает падать, так как крутящий момент двигателя (не представлен) уменьшают в соответствии с требуемым водителем крутящим моментом. Скорость вращения двигателя также падает с уменьшением требуемого водителем крутящего момента. Давление муфты гидротрансформатора и рабочий объем насоса коробки передач также уменьшают при уменьшении требуемого водителем крутящего момента. Скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора падает вместе со скоростью вращения двигателя, так как муфта расцепления замкнута, а давление муфты гидротрансформатора находится на высоком уровне.
Между моментами Т1 и 12 скорость вращения двигателя, скорость транспортного средства, скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора, рабочий объем насоса коробки передач и давление муфты гидротрансформатора продолжают падать с уменьшением.
В момент Т2 размыкают муфту расцепления. Муфта расцепления может быть разомкнута вследствие падения скорости транспортного средства ниже порогового значения и падения требуемого водителем крутящего момента ниже порогового значения. Кроме того, муфта расцепления может быть разомкнута вследствие низкого уровня требуемого водителем крутящего момента при пороговом уровне скорости транспортного средства или других условиях. Давление муфты гидротрансформатора остается на высоком уровне, вследствие чего гидротрансформатор по-прежнему обеспечивает механическое соединение рабочего колеса гидротрансформатора с турбиной гидротрансформатора.
Между моментами Т2 и Т3 требуемый водителем крутящий момент остается равным нулю, и скорость транспортного средства продолжает падать. Вращение двигателя прекращается, а давление муфты гидротрансформатора остается высоким, что обеспечивает механическое соединение турбины гидротрансформатора с рабочим колесом гидротрансформатора, приводящим во вращение насос коробки передач. Муфта расцепления по-прежнему разомкнута, и скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора возрастает несколько раз с включениями пониженной передачи для сохранения давления на выходе насоса коробки передач и поддержания скорости гидротрансформатора на уровне, превышающем пороговый уровень 402. Рабочий объем насоса коробки передач остается на пониженном уровне.
В момент Т3 скорость транспортного средства достигает нуля, и двигатель останавливают. Требуемый водителем крутящий момент по-прежнему равен нулю, и давление муфты гидротрансформатора уменьшают по мере приближения скорости вращения насоса коробки передач к нулю. Рабочий объем насоса коробки передач остается на пониженном уровне.
В момент Т4 требуемый водителем крутящий момент возрастает с нажатием водителем на педаль акселератора (не представлено). Двигатель запускают, причем муфту расцепления привода замыкают путем увеличения усилия, прилагаемого к муфте расцепления. Муфта гидротрансформатора разомкнута, так как давление муфты гидротрансформатора равно нулю. Скорость транспортного средства начинает возрастать, а скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора возрастает вместе со скоростью вращения двигателя, так как муфта расцепления замкнута.
Между моментами Т4 и Т5 требуемый водителем крутящий момент возрастает, причем скорость транспортного средства и скорость вращения двигателя возрастают по мере увеличения требуемого водителем крутящего момента. Кроме того, скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора возрастает вместе со скоростью вращения двигателя, причем скорость вращения двигателя и скорость вращения гидротрансформатора падают при включении повышенной передачи (не представлено). Рабочий объем насоса коробки передач увеличивают после запуска двигателя, причем давление муфты расцепления находится на повышенном уровне для замыкания муфты расцепления привода. Усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора, увеличивают вблизи момента Т5 для блокирования муфты гидротрансформатора (например, в полностью замкнутом положении).
В момент Т5 требуемый водителем крутящий момент падает вследствие отпускания водителем педали акселератора (не представлена). Скорость вращения двигателя и давление муфты гидротрансформатора уменьшают с уменьшением требуемого водителем крутящего момента. Кроме того, рабочий объем насоса коробки передач уменьшают с уменьшением требуемого водителем крутящего момента. Скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора падает вместе со скоростью вращения двигателя, так как муфта расцепления замкнута. Скорость транспортного средства начинает падать с уменьшением требуемого водителем крутящего момента.
В момент Т6 муфту расцепления привода размыкают вследствие снижения требуемого водителем крутящего момента. Вскоре после этого вращение двигателя прекращается, а скорость транспортного средства продолжает падать. Давление муфты гидротрансформатора уменьшают, а скорость вращения рабочего колеса гидротрансформатора падает по мере падения скорости транспортного средства, так как рабочее колесо и турбина гидротрансформатора механически соединены с колесами транспортного средства. Рабочий объем насоса коробки передач также уменьшают при размыкании муфты расцепления привода. Уменьшение рабочего объема насоса может обеспечить увеличение длины качения транспортного средства по инерции и сокращение паразитных потерь в трансмиссии.
Между моментами Т6 и 17 производят переключение на пониженную передачу для поддержания скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора на уровне, превышающем пороговый уровень 402. Скорость транспортного средства продолжает падать, а требуемый водителем крутящий момент равен нулю.
В момент 17 происходит увеличение требуемого водителем крутящего момента, причем скорость транспортного средства еще не достигла нуля. В связи с увеличением требуемого водителем крутящего момента двигатель запускают и разгоняют до скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора, определяемой по скорости вращения ведущего вала коробки передач, так как муфта гидротрансформатора остается замкнутой благодаря высокому давлению муфты гидротрансформатора. Давление муфты расцепления обеспечивает полное замыкание муфты расцепления привода, когда скорость вращения двигателя достигает скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора с точностью до порогового значения. Рабочий объем насоса коробки передач также увеличивают с увеличением требуемого водителем крутящего момента. Скорость движения транспортного средства возрастает с увеличением требуемого водителем крутящего момента после запуска двигателя.
Таким образом, управление муфтой гидротрансформатора может быть использовано для регулирования скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора и передачи крутящего момента с муфты расцепления привода на ведущий вал коробки передач так, чтобы обеспечить возможность выравнивания скорости вращения двигателя со скоростью ведомой части муфты расцепления привода перед замыканием муфты расцепления привода. Такая процедура обеспечивает возможность снижения износа муфты расцепления и возмущений крутящего момента в приводе.
Таким образом, способ по фиг. 4 представляет собой способ эксплуатации привода, содержащий: по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора при получении запроса на размыкание муфты расцепления, причем по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора производят перед размыканием муфты расцепления; и разгон двигателя, вращение которого было прекращено, до скорости, основанной на скорости вращения ведомой части муфты расцепления. Данный способ дополнительно содержит оценку скорости вращения ведомой части муфты расцепления по скорости вращения ведущего вала коробки передач, причем ведущий вал коробки передач расположен за гидротрансформатором и двигателем по направлению передачи крутящего момента в приводе. Данный способ дополнительно содержит переключение передач для поддержания скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора на уровне, превышающем пороговый уровень, при разомкнутой муфте расцепления.
В соответствии с некоторыми примерами данный способ дополнительно содержит уменьшение рабочего объема насоса коробки передач в случае размыкания муфты расцепления. В соответствии с данным способом разгон двигателя производят с использованием сгорания топлива в двигателе, причем разгон двигателя производят в ответ на увеличение требуемого водителем крутящего момента. Данный способ дополнительно содержит увеличение рабочего объема насоса коробки передач в случае увеличения требуемого водителем крутящего момента. В соответствии с данным способом усилие, прилагаемое к муфте гидротрансформатора, достаточно только для обеспечения вращения насоса коробки передач, ведомой части муфты расцепления и рабочего колеса гидротрансформатора через турбину гидротрансформатора и создания заранее определенного смещенного крутящего момента.
Способ по фиг. 3 также представляет собой способ эксплуатации привода, содержащий: размыкание муфты расцепления в случае получения запроса на размыкание муфты расцепления только после по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора, превышающей пороговый уровень. В соответствии с данным способом пороговый уровень несущей способности по передаче крутящего момента представляет собой крутящий момент, достаточный для вращения ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора, но недостаточный для вращения двигателя или ведущей части муфты расцепления. В соответствии с данным способом муфта расцепления привода расположена между двигателем и гидротрансформатором, а двигатель представляет собой единственный регулируемый источник крутящего момента в приводе.
В соответствии с некоторыми примерами данный способ дополнительно содержит размыкание муфты расцепления привода в случае превышения уровнем несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора порогового уровня несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора. Данный способ дополнительно содержит замыкание муфты расцепления привода в случае увеличение требуемого водителем крутящего момента. Данный способ дополнительно содержит уменьшение выходной мощности насоса коробки передач в случае превышения уровнем несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора порогового уровня несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора. Данный способ дополнительно содержит переключение передач для сохранения выходной мощности насоса коробки передач при разомкнутой муфте расцепления, причем во время переключения передач коробка передач не соединена с регулируемым источником крутящего момента.
Следует отметить, что включенные в настоящую заявку примеры алгоритмов управления и оценки могут использоваться с разнообразными конфигурациями систем двигателей и/или транспортных средств. Раскрытые в настоящей заявке способы и алгоритмы управления могут храниться в виде исполняемых инструкций в долговременной памяти. Раскрытые в настоящей заявке конкретные алгоритмы могут представлять собой одну или любое количество стратегий обработки, таких как управляемые событиями, управляемые прерываниями, многозадачные, многопотоковые и т.п. Таким образом, проиллюстрированные разнообразные действия, операции и/или функции могут выполняться в указанной последовательности, параллельно, а в некоторых случаях - могут опускаться. Точно так же указанный порядок обработки не обязательно требуется для достижения отличительных особенностей и преимуществ описываемых здесь вариантов осуществления изобретения, но служит для удобства иллюстрирования и описания. Одно или несколько из иллюстрируемых действий, операций и/или функций могут выполняться повторно в зависимости от конкретной применяемой стратегии. Кроме того, раскрытые действия, операции и/или функции могут графически изображать код, программируемый в долговременной памяти машиночитаемого носителя данных в системе управления двигателем, в которой описанные действия выполняются путем исполнения инструкций в системе, содержащей различные аппаратные компоненты двигателя в сочетании с электронным контроллером.
На этом описание настоящего изобретения завершается. По его прочтении специалистом в данной области могут быть предложены разнообразные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема и сущности настоящего изобретения. Например, вышеизложенная технология может быть выгодно использована в одноцилиндровых двигателях или двигателях со схемами расположения цилиндров I2, I3, I4, I5, V6, V8, V10, V12 и V16, работающих на природном газе, бензине, дизельном топливе или других видах топлива.
1. Способ эксплуатации привода транспортного средства, содержащий:
по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора в случае получения запроса на размыкание муфты расцепления, причем по меньшей мере частичное замыкание муфты гидротрансформатора производят до размыкания муфты расцепления; и
разгон двигателя, вращение которого было прекращено, до скорости, соответствующей скорости вращения ведомой части муфты расцепления.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит оценку скорости вращения ведомой части муфты расцепления по скорости вращения ведущего вала коробки передач, причем ведущий вал коробки передач расположен за гидротрансформатором и двигателем по направлению передачи крутящего момента в приводе.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит переключение передач коробки передач для поддержания скорости вращения рабочего колеса гидротрансформатора на уровне, превышающем пороговый уровень, при разомкнутой муфте расцепления.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит уменьшение рабочего объема насоса коробки передач в случае размыкания муфты расцепления.
5. Способ по п. 4, в котором разгон двигателя производят с использованием сгорания топлива в двигателе, причем разгон двигателя производят в ответ на увеличение требуемого водителем крутящего момента.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит увеличение рабочего объема насоса коробки передач в ответ на увеличение требуемого водителем крутящего момента.
7. Способ по п. 1, в котором усилие, прилагаемое для замыкания гидротрансформатора, достаточно только для обеспечения вращения насоса коробки передач, ведомой части муфты расцепления и рабочего колеса гидротрансформатора через турбину гидротрансформатора и создания заранее определенного смещенного крутящего момента.
8. Способ эксплуатации привода транспортного средства, содержащий:
размыкание муфты расцепления в случае получения запроса на размыкание муфты расцепления только после по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора для обеспечения несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора, превышающей пороговый уровень.
9. Способ по п. 8, в котором пороговый уровень несущей способности по передаче крутящего момента представляет собой крутящий момент для вращения ведомой части муфты расцепления, насоса коробки передач и рабочего колеса гидротрансформатора.
10. Способ по п. 8, в котором муфта расцепления привода расположена между двигателем и гидротрансформатором, причем двигатель представляет собой единственный регулируемый источник крутящего момента в приводе.
11. Способ по п. 8, отличающийся тем, что дополнительно содержит размыкание муфты расцепления привода в случае превышения несущей способностью по передаче крутящего момента муфты гидротрансформатора порогового уровня несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно содержит замыкание муфты расцепления привода в случае увеличение требуемого водителем крутящего момента.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно содержит уменьшение выходной мощности насоса коробки передач в случае превышения несущей способностью по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора порогового уровня несущей способности по передаче крутящего момента через муфту гидротрансформатора.
14. Способ по п. 8, отличающийся тем, что дополнительно содержит переключение коробки передач для сохранения выходной мощности насоса коробки передач при разомкнутой муфте расцепления, причем во время переключения передач коробка передач не соединена с регулируемым источником крутящего момента.
15. Система эксплуатации привода транспортного средства, содержащего двигатель, коробку передач, содержащую гидротрансформатор с муфтой гидротрансформатора, муфту расцепления, расположенную между двигателем и гидротрансформатором, содержащая:
контроллер, содержащий инструкции, сохраненные в долговременной памяти, для разгона двигателя до скорости вращения ведомой части муфты расцепления при разомкнутой муфте расцепления, причем скорость вращения ведомой части муфты расцепления определена на основе скорости вращения ведущего вала коробки передач.
16. Система транспортного средства по п. 15, отличающаяся тем, что содержит дополнительные инструкции для размыкания муфты расцепления в случае получения запроса на остановку вращения двигателя.
17. Система транспортного средства по п. 16, отличающаяся тем, что содержит дополнительные инструкции для по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора в случае получения запроса на остановку вращения двигателя.
18. Система транспортного средства по п. 17, отличающаяся тем, что размыкание муфты расцепления производят только после по меньшей мере частичного замыкания муфты гидротрансформатора для обеспечения порогового уровня несущей способности по передаче крутящего момента через гидротрансформатор.
19. Система транспортного средства по п. 15, отличающаяся тем, что содержит дополнительные инструкции для переключения коробки передач с целью поддержания выходной мощности насоса на уровне, превышающем заранее определенный пороговый уровень.
20. Система транспортного средства по п. 19, отличающаяся тем, что содержит дополнительные инструкции для снижения выходной мощности насоса при разомкнутой муфте расцепления во время движения транспортного средства, на котором установлен двигатель.
