Автоматизированная система переключения скоростей

Автоматизированная система переключения скоростей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу и системе для автоматизированного управления переключением передач. В частности, настоящее изобретение относится к способу и системе для переключения автоматически передачи на нейтральную передачу.

Уровень техники

Тяжелые грузовики могут использоваться для ряда различных целей. Поэтому для реагирования на разные потребности разных пользователей были разработаны специализированные грузовики. Некоторые грузовики используются для работы, при которой требуется много раз трогаться и останавливаться. Обычно грузовики для доставки, сбора отходов и других видов транспортировки в застроенных областях множество раз трогаются и останавливаются.

Транспортные средства для сбора отходов (RCV) часто много раз трогаются и останавливаются и поднимают число оборотов двигателя, чтобы уплотнять мусор, который они подбирают. Для обеспечения высокого числа оборотов двигателя, не повреждая преобразователь автоматической коробки передач, необходимо включать нейтральную передачу. Когда трогаются и останавливаются много раз, было бы удобно, если бы водителю не приходилось вручную переключать передачу каждый раз, когда транспортное средство остановилось.

Для решения этой проблемы можно сделать так, чтобы традиционное транспортное средство для сбора отходов поддерживало автоматическую нейтраль, управляемую путем использования сигнала, действующего, когда применяется стояночный тормоз. При этом применении функция включает нейтраль, когда водитель использует стояночный тормоз. Пока используется стояночный тормоз, коробка передач остается в нейтрали. Когда стояночный тормоз отпущен или изменено положение переключателя передач, коробка переда снова управляется при помощи переключателя передач.

Однако в этом решении обычно необходима ручная работа, и потребляется большое количество воздуха, когда водитель управляет коробкой передач, используя стояночный тормоз при каждой остановке или трогании. При использовании стояночного тормоза давление воздуха из тормозных клапанов выпускается, а когда стояночный тормоз отпускается, тормозные клапаны снова заполняются воздухом. В транспортном средстве есть воздушные баллоны, содержащие в себе сжатый воздух. Если давление воздуха израсходовано, стояночный тормоз нельзя отпускать. Воздушные баллоны затем автоматически заполняются снова, но все же приводят к нежелательным остановкам и задержкам.

Поэтому существует потребность в улучшенной системе и способе для включения/выключения автоматически нейтральной передачи.

Краткое описание изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание способа и системы, обеспечивающих улучшенную функциональность автоматической нейтральной передачи.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание способа и системы для контролирования безопасного управления функциональностью автоматической нейтральной передачи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа и системы, обеспечивающих управление двигателем, объединенное с функциональностью автоматической передачи.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа и системы, которые сокращают или устраняют количество ручных рабочих заданий, требуемых при переключении на нейтральную передачу.

По меньшей мере, одна из упомянутых выше задач решается посредством создания способа, раскрытого в прилагаемой формуле изобретения. Таким образом, изобретение относится к способу и системе для автоматического переключения на нейтральную передачу моторизованного транспортного средства. Транспортное средство оснащено автоматической коробкой передач, управляемой блоком управления. При переключении автоматически на нейтраль обнаруживают, что приведена в действие педаль ножного тормоза. Определяют, останется ли транспортное средство в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче. Если было определено, что транспортное средство останется в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче, то задействуется автоматическое переключение на нейтральную передачу, когда приводится в действие педаль ножного тормоза.

Следовательно, согласно настоящему изобретению поддерживается управление функциональной поддержкой автоматической нейтральной передачи, используя педаль ножного тормоза. Это решит проблему того, что не всегда следует включать стояночный тормоз при каждой остановке.

Более того, настоящее изобретение решает проблему рисков, случающихся тогда, когда транспортное средство находится в положении на подъеме. Таким образом, согласно одному варианту настоящего изобретения, если водитель отпускает педаль тормоза на подъеме, транспортное средство не начнет скатываться назад. Таким образом, проблема использования автоматической нейтрали, на основе тормозной педали, заключается в опасности скатывания назад, когда транспортное средство находится на подъеме (или под уклоном). Когда водитель управляет коробкой передач при помощи педали тормоза, он должен отпустить педаль тормоза, чтобы сделать возможным включение передачи. Поступая таким образом при включенной нейтральной передаче, можно вызвать скатывание транспортного средства назад. Скатывание назад будет не только опасным, но также не даст коробке передач включить передачу.

Эта проблема решена согласно настоящему изобретению путем обеспечения исключительно автоматического переключения на нейтральную передачу, если было определено, что скатывание может быть эффективно предотвращено.

Согласно одному варианту осуществления активное электронное управление тормозами необходимо, чтобы гарантировать, что тормоза будут включены и непрерывно удерживают транспортное средство, чтобы обеспечить возможность автоматического выполнения переключения на нейтральную передачу. В другом варианте осуществления перед обеспечением автоматического переключения на нейтральную передачу проверяется уклон дороги. Таким образом, согласно настоящему изобретению, если для машины существует риск скатывания назад, система не позволит автоматически включить нейтральную передачу.

В другом варианте осуществления, чтобы гарантировать, что можно включать передачу, после того как была автоматически включена нейтральная передача, используется электронное управление двигателем. Таким образом избегают числа оборотов двигателя выше порогового значения, чтобы обеспечивать возможность включения передачи в коробке передач. Помимо этого может быть разрешено различное число оборотов двигателя, в зависимости от того, движется ли транспортное средство или неподвижно. Это решит проблему, возникающую, когда использование автоматической нейтрали и высокое число оборотов двигателя не дает коробке передач обеспечить включение передачи. Например, высокое число оборотов двигателя, обусловленное выжатой водителем педалью газа, или дистанционное управление числом оборотов двигателя зависит от того, перемещается ли транспортное средство или неподвижно.

Изобретение также относится к машиночитаемой программе, в которой применяются вышеописанные способ и система.

Краткое описание чертежей

Настоящее изобретение будет теперь описано более подробно посредством неограничивающих примеров и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 - общий частичный вид автоматической системы переключения передач моторизованного транспортного средства и

фиг. 2 - блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая этапы, выполняемые в процедуре управления при переключении на нейтральную передачу.

Подробное описание изобретения

На фиг. 1 схематично показаны выбранные части примерной системы 100 переключения передач автомобиля 10. Система 100, изображенная на фиг. 1, может, например, быть выполнена как часть грузовика или любого другого тяжелого транспортного средства и содержит коробку 101 передач. Примерной автоматической коробкой 101 передач на фиг. 1 управляет вычислительная машина в виде электронного блока 106 управления (ЭБУ). Электронный блок 106 управления также подсоединен к двигателю для управления двигателем. Помимо этого датчики, предусмотренные в соединении с двигателем, предоставляют сигналы датчиков электронному блоку 106 управления. В частности, блок 106 управления может быть соединен с датчиком 102 уклона для определения уклона дороги, где располагается транспортное средство. Также электронный блок 106 управления может быть выполнен с возможностью приема данных от автоматической тормозной системы 103, такой как функция удерживания на подъеме, предусмотренной в транспортном средстве 10.

Используя сигналы датчиков от двигателя и другие сигналы, предоставляемые от других частей автомобиля, в котором расположен двигатель, электронный блок 106 управления осуществляет управление коробкой 101 передач и двигателем, используя некоторые запрограммированные машиночитаемые команды или подобное средство. Обычно запрограммированные машиночитаемые команды обеспечены в виде машиночитаемого программного продукта 110, хранимого на читаемой цифровой запоминающей среде 108, такой как карта памяти, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (СППЗУ), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЭСППЗУ) или флэш-память.

На фиг. 2 показана блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая этапы, выполняемые в процедуре управления при осуществлении управления коробкой передач. Согласно настоящему изобретению нейтральная передача может быть запрограммирована автоматически включаться педалью тормоза. Чтобы гарантировать, что транспортное средство не начнет скатываться после того как была включена нейтральная передача, нейтральная передача включается, только если было определено, что транспортное средство не может начать скатываться, основываясь на одном или нескольких проверяемых системой критериях.

Согласно одному варианту осуществления электронное управление тормозами для тормозов, которые непрерывно удерживаются автоматически, необходимо, чтобы водитель мог задействовать режим, в котором автоматически выполняется переключение на нейтральную передачу. Например, чтобы гарантировать, что транспортное средство не начнет скатываться, когда педаль тормоза отпущена, и еще не было подтверждено, чтобы была применена передача, может использоваться так называемая функция удерживания на подъеме. В другом варианте осуществления перед обеспечением автоматического переключения на нейтральную передачу проверяется уклон дороги. Таким образом, если для транспортного средства существует риск скатывания назад, коробка передач не позволит автоматически включить нейтральную передачу, обеспечивая тем самым безопасную автоматическую систему переключения на нейтральную передачу, в ответ на приведение в действие ножного тормоза.

Автоматическое переключение передачи на нейтраль может быть запрограммировано включаться заданным образом, чтобы подходить любому частному типу модели вождения. Например, функция может быть настроена включать нейтраль только при езде вперед или в обоих направлениях, т.е. вперед/назад. В одном варианте осуществления система может быть запрограммирована автоматически повторно включать передачу, после того как отпущена педаль тормоза или если водитель должен повторно выбрать передачу, используя переключатель передач, после того как была автоматически включена нейтраль. В одном варианте осуществления транспортное средство должно полностью остановиться перед тем, как нейтральная передача может быть автоматически включена.

Ниже описан примерный сценарий, описывающий возможное применение настоящего изобретения.

Сначала водитель может инициировать взаимодействие для функции автоматической нейтральной передачи путем включения функции автоматической нейтрали и возможно также функции автоматического тормоза, как, например, функции удерживания на подъеме. Включение автоматической нейтрали может выполняться параллельно введению в работу другой функциональности, как, например, выбора "режима сбора мусора". Таким образом, если вводится в работу конкретный режим, такой как режим сбора мусора, то функция автоматической нейтрали выбирается автоматически. Функция автоматического тормоза, такая как удерживание на подъеме, может быть включена, используя выключатель на приборной панели транспортного средства, или может автоматически включаться, когда выбирается функция автоматической нейтрали. Когда в моторизованном транспортном средстве задействована функциональность автоматической нейтрали, система управления может, если желательно, быть выполнена с возможностью регулировки двигателя до более высокого числа оборотов на холостом ходу, чем когда транспортное средство эксплуатируется в традиционном режиме, например, при управлении транспортным средством.

В режиме с выбранной автоматической нейтралью водитель совершает остановку путем выжимания педали тормоза в достаточной мере, чтобы предотвращать перемещение транспортного средства. Когда было определено, что автоматический тормоз удерживания на подъеме является действующим и удерживает транспортное средство в неподвижном положении, коробка передач вследствие управления включает нейтральную передачу. Перед тем как включена нейтраль, число оборотов двигателя находится на высоких оборотах холостого хода, вращая преобразователь, вырабатывая тепло вследствие трения. Когда нейтральная передача включена, система может регулировать двигатель до более высокого числа оборотов двигателя, выше высоких оборотов холостого хода, позволяя кузовной гидравлике увеличивать поток, т.е. работать быстрее, если система управления выполнена с поддержкой такого режима. После введения в действие водитель получает обратную связь от комбинации приборов, информирующих водителя, что нейтральная передача автоматически включена. Когда водитель хочет выйти, педаль тормоза отпускается и включается передача. Во время включения передачи высокое число оборотов двигателя предотвращается путем блокирования ножной педали газа, и число оборотов двигателя тогда понижается до высоких оборотов на холостом ходу. Когда коробка передач передает сигналы, что передача будет или включена, ножная педаль газа разблокируется, а водитель может регулировать число оборотов двигателя и снова перемещать транспортное средство вперед.

На фиг. 2 приведена блок-схема последовательности операций способа, иллюстрирующая этапы, выполняемые в процедуре управления при переключении автоматически на нейтральную передачу. Сначала на этапе 201 определяют, приведена ли в действие педаль тормоза. Если педаль тормоза приведена в действие, процедура переходит к этапу 203. На этапе 203 проверяют, безопасно ли автоматически включать нейтральную передачу. Проверка на этапе 203 может содержать ряд других заданий, таких как проверку того, что автоматическая тормозная система приведена в действие, и/или проверку того, что транспортное средство находится на ровной местности, и/или проверку того, что транспортное средство находится в состоянии полной неподвижности. Критерии, которые должны выполняться, чтобы допускать автоматическое переключение на нейтральную передачу, могут различаться для различных применений, и кузовостроительная компания может конфигурировать критерии по-разному для разных транспортных средств, если желательно. Если на основе критериев, используемых для конкретного транспортного средства, это определено, то процедура переходит к этапу 205, на котором автоматически включается нейтральная передача. В противном случае, если на этапе 203 определено, что автоматически переключаться на нейтральную передачу не безопасно, процедура возвращается на этап 201.

Также, как описано выше, описанная в этой заявке система может быть запрограммирована регулировать число оборотов двигателя по-другому, в случае, когда была автоматически включена нейтральная передача. В неподвижном состоянии, где включена нейтральная передача, число оборотов двигателя может быть установлено на более высокое заданное число оборотов, чем в состоянии движения, где нейтральная передача не включена. Например, при неподвижном состоянии число оборотов двигателя может быть выставлено на более высокое число оборотов на холостом ходу, как например, 1400 оборотов в минуту, по сравнению с, например, 800 оборотами в минуту при состоянии движения, где задействуется трансмиссия. Также пока коробка передач подает сигналы, что передача не включена, педаль газа блокируется, чтобы не допускать числа оборотов двигателя выше порогового значения для включения передачи.

Чтобы обеспечить переключение передачи, число оборотов двигателя в этом примере должно быть ниже заранее заданного наивысшего числа оборотов на холостом ходу, такого как 900 оборотов в минуту. Эта функция блокирует педаль газа и понижает число оборотов двигателя ниже наивысшего количества оборотов на холостом ходу, 900 оборотов в минуту в данном примере, до тех пор, пока выполняется переключение передачи. Затем передача включается, и педаль газа разблокируется, так что водитель может продолжать езду с управлением педалью газа.

Используя способ и систему, как описано в этой заявке, будет легче управлять моторизованным транспортным средством, которое много раз трогается и останавливается, потому что будет меньше ручного управления транспортным средством. Система будет безопасной и надежной в эксплуатации благодаря электронному управлению тормозами и двигателем. Система может быть легко реализована кузовостроительной компанией специализированным образом для любого типа транспортного средства специального назначения путем конфигурирования параметров, которые определяют, когда и как включается нейтральная передача.

1. Способ автоматического переключения на нейтральную передачу совместно с управлением двигателем моторизованного транспортного средства, оснащенного автоматической коробкой передач, управляемой блоком управления, отличающийся тем, что обнаруживают приведение в действие педали ножного тормоза, определяют, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении для автоматического включения нейтральной передачи, включая при этом этап, на котором определяют, что транспортное средство останется в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче, и этап, на котором определяют уклон дороги, где располагается транспортное средство, автоматически переключают на нейтральную передачу, когда было обнаружено, что педаль ножного тормоза приведена в действие, если было определено, что транспортное средство останется в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче, увеличивают число оборотов на холостом ходу при переключении на нейтральную передачу и блокируют педаль газа до тех пор, пока коробка передач подает сигналы, что передача не включена, чтобы не допускать числа оборотов двигателя выше порогового значения для включения передачи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап определения того, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении при включенной нейтральной передаче, включает этап, на котором проверяют, что электронное управление тормозами задействовано и удерживает транспортное средство на месте.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что электронное управление тормозами представляет собой систему с функцией удерживания на подъеме.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что этап определения того, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении при включенной нейтральной передаче, включает этап, на котором проверяют, что транспортное средство находится на ровной местности.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что этап определения того, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении при включенной нейтральной передаче, включает этап, на котором проверяют, что транспортное средство полностью остановилось.

6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что этап определения того, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении при включенной нейтральной передаче, включает этап, на котором проверяют, что транспортное средство полностью остановилось.

7. Система управления для автоматического переключения на нейтральную передачу совместно с управлением двигателем моторизованного транспортного средства, оснащенного автоматической коробкой передач, управляемой блоком управления, отличающаяся тем, что она содержит средство обнаружения приведения в действие педали ножного тормоза, средство определения того, что транспортное средство может удерживаться в безопасном положении для автоматического включения нейтральной передачи, включая при этом этап, на котором определяют, что транспортное средство останется в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче, и при помощи датчика уклона определяют уклон дороги, где располагается транспортное средство, средство автоматического переключения на нейтральную передачу, когда было обнаружено, что педаль ножного тормоза приведена в действие, если было определено, что транспортное средство останется в неподвижном положении при включенной нейтральной передаче, средство увеличения числа оборотов на холостом ходу при переключении на нейтральную передачу и средство блокировки педали газа до тех пор, пока коробка передач подает сигналы, что передача не включена, чтобы не допускать числа оборотов двигателя выше порогового значения для включения передачи.

8. Система по п.7, отличающаяся тем, что она содержит средство проверки того, что электронное управление тормозами задействовано и удерживает транспортное средство на месте, соединенное со средством определения того, что транспортное средство останется в неподвижном положении.

9. Система по п.8, отличающаяся тем, что электронное управление тормозами представляет собой систему с функцией удерживания на подъеме.

10. Система по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что она содержит средство проверки того, что транспортное средство находится на ровной местности, соединенное со средством определения того, что транспортное средство останется в неподвижном положении.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что она содержит средство проверки того, что транспортное средство полностью остановилось, соединенное со средством определения того, что транспортное средство останется в неподвижном положении.

12. Система по любому из пп.7-9, отличающаяся тем, что она содержит средство проверки того, что транспортное средство полностью остановилось, соединенное со средством определения того, что транспортное средство останется в неподвижном положении.

13. Моторизованное транспортное средство (10), отличающееся тем, что оно содержит систему по любому из пп.7-12.