Способ и система управления трансмиссией при условии малой мощности

Способ и система управления трансмиссией при условии малой мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу и системе управления коробкой передач, соединенной с двигателем внутреннего сгорания. Изобретение относится, в частности, к способу и системе управления коробкой передач, присоединенной к двигателю внутреннего сгорания, когда установлено, что наступила или скоро наступит ситуация, когда требуется малая мощность.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Управление двигателем и коробкой передач в автотранспортном средстве включает в себя управление скоростью двигателя и выбором передачи частично при помощи команд водителя и частично при помощи блоков управления, предназначенных для оптимизации эксплуатационных показателей двигателя в отношении топливной экономичности, выбросов отработавших газов и т.д. Блок управления, как правило, называемый ЭБУ (электронный блок управления), принимает сигналы датчиков с различных частей линии привода, и двигатель, и коробка передач управляются на основании этих сигналов и команд водителя.

При поездках на дальние расстояния особенно важна оптимизация потребления топлива. С этой целью были разработаны так называемые большегрузные автомобили, обладающие оптимизированной скоростью двигателя для определенной крейсерской скорости. Типовые крейсерские скорости могут составлять 80, 85 или 89 км/ч. Для достижения существенной экономии топлива автомобиль приспособлен к скорости двигателя, которая обеспечивает средний пологий участок характеристики крутящего момента при движении с крейсерской скоростью.

Оптимизация потребления топлива всегда желательна, поэтому существует необходимость снижения потребления топлива в автомобилях, приводимых в движение двигателями внутреннего сгорания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение способа и системы, которые снижают потребление топлива в двигателе внутреннего сгорания, который приводит в движение автотранспортное средство.

Настоящее изобретение обеспечивает способ управления коробкой передач, соединенной с двигателем внутреннего сгорания, который приводит в движение автотранспортное средство. Данный способ сначала определяет наличие или скорое возникновение ситуации, когда требуется малая мощность ниже определенного порогового значения для движущегося автомобиля. Если возникает такая ситуация, коробка передач переключается на высокую передачу для того, чтобы автомобиль двигался со скоростью двигателя, ниже, чем пологий участок характеристики крутящего момента для высокой передачи. В результате, нет необходимости в подаче топлива, например дизельного топлива, в случаях, когда двигатель дизельный, когда двигатель работает на включенной высокой передаче, т.е. двигатель движется накатом.

В одном воплощении изобретения прогнозирующая функция используется для предположения, когда может быть включена высокая передача, или когда ее необходимо отключить для обеспечения автомобилю возможности двигаться с крейсерской скоростью при минимальной подаче топлива.

Изобретение относится к автомобилю и компьютерному программному продукту, предназначенному для эффективного управления в соответствии со способом, описанным выше.

С помощью данного способа автомобиль и компьютерный программный продукт в соответствии с изобретением приводят к меньшим паразитным потерям при движении автомобиля, что приводит к меньшему потреблению топлива автомобиля, приводимого в движение двигателем внутреннего сгорания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Настоящее изобретение описано более подробно ниже на основании неограничивающих примеров со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает общий частичный вид двигателя;

Фиг.2 изображает кривую крутящего момента с указанием рабочего диапазона для передачи; и

Фиг.3 изображает блок-схему, иллюстрирующую этапы управления двигателем в автотранспортном средстве.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВОПЛОЩЕНИЙ

На фиг.1 схематично изображены выбранные части линии привода 100 в автотранспортном средстве 10. Линия привода, изображенная на фиг.1, может, например, быть предназначена для формирования части грузовика или другого тяжелого автомобиля, например, автобуса и тому подобного. Двигатель 101 формирует часть линии привода 100. Двигатель также соединен с полуавтоматической коробкой передач 105.

Двигатель 101 и коробка передач 105 управляются при помощи по меньшей мере одного блока управления 107, например, электронного блока управления (ЭБУ). Блок управления предназначен для приема сигналов датчиков с разных частей автомобиля, включая коробку передач и двигатель. Блок управления 107 также предназначен для подачи сигналов управления к различным частям и компонентам автомобиля, например к двигателю, включая, но не ограничиваясь, сигналы управления коробкой передач. Блок управления 107 дополнительно способен принимать данные от так называемой функции «прогнозирующей» (LA) функции 103. Прогнозирующая функция обеспечивает блок управления информацией, помимо прочего, о характере дороги впереди автомобиля. Например, при помощи прогнозирующей функции можно получить информацию о наклоне дороги.

Работа различных частей и компонентов автомобиля, в частности отделения трансмиссии, управляется заранее запрограммированными инструкциями в блоке управления. Заранее запрограммированные инструкции, как правило, имеют форму компьютерного программного продукта 109, записанного на цифровое устройство хранения, такое как оперативная память (RAM), флэш-память (EPROM - стираемая программируемая постоянная память, EEPROM - электрически стираемая программируемая постоянная память) или постоянное запоминающее устройство (ROM), и исполняются при помощи блока управления. Поведение автомобиля в конкретной ситуации может быть адаптировано при помощи замены предварительно запрограммированных инструкций.

Коробка передач 105 в автомобиле 10 оборудована по меньшей мере одной высокой передачей, предназначенной для работы в диапазоне ниже пологого участка характеристики крутящего момента для передачи. Автомобиль, таким образом, не может быть приведен в действие, когда включена эта высокая передача, поскольку скорость автомобиля будет слишком низкой для обеспечения необходимого крутящего момента на данном рабочем режиме. Задачей такой передачи является минимизация паразитных потерь и, следовательно, потребление топлива на рабочих режимах, когда требуется мало мощности. Например, если автомобиль перемещается под углом вниз, выбирается высокая передача и двигатель экономит топливо, в то же время скорость двигателя падает до очень малого значения и уровень шума двигателя снижается. Если блок управления снабжен данными о характере дороги впереди автомобиля, высокая передача может быть подключена в оптимальный момент времени без распознавания сигналов двигателя для определения того, что требуется малая мощность. Например, если блок управления подсоединен для получения данных о дороге от прогнозирующей функции, данные этой функции могут быть использованы для определения, когда необходимо подключить высокую передачу.

Фиг.2 изображает кривую крутящего момента и рабочий диапазон для высокой передачи, как сказано выше. Здесь показано, что двигатель не будет давать мощности, когда эта передача включена. Например, если автомобиль движется со скоростью 80 км/ч и требуется мало мощности, может быть выбрана высокая передача, и автомобиль будет экономить топливо. Двигатель будет, таким образом, работать с очень низкой скоростью ниже пологого участка характеристики крутящего момента, как показано на Фиг.2. Когда затем необходимо получать мощность от двигателя, блок управления переключается на более низкую передачу.

Фиг.3 изображает блок-схему этапов, осуществляемых в ходе управления двигателем, как описано выше. Малая требуемая мощность может, как правило, определяться как требуемая мощность ниже определенного заданного значения. Заданное значение может представлять собой пропорцию, например, 10-15% от максимальной мощности. Например, сигналы управления от двигателя могут использоваться для определения малой требуемой мощности в данный момент для движения автомобиля. В соответствии с воплощением, данные о дороге впереди автомобиля используются для определения того, что в данный момент для движения автомобиля требуется мало мощности. В частности, может быть использована информация от прогнозирующей функции. Когда определяется, что для движения автомобиля требуется малая мощность двигателя, коробка передач переключается на этапе 303 на высшую передачу, которая не является рабочей, т.е. скорость двигателя на ней ниже пологого участка характеристики крутящего момента, когда автомобиль движется с крейсерской скоростью, например от 80 до 90 км/ч.

После этого осуществляется постоянный контроль на этапе 305 за тем, требуется ли получать мощность от двигателя. Например, нажатие на педаль акселератора водителем и/или сигналы управления от двигателя могут быть использованы для определения того, что существует необходимость в получении мощности. Если блок управления 107 имеет доступ к данным о дороге, эти данные могут быть использованы для определения того, потребуется ли скоро получение мощности. Если на этапе 305 окажется, что мощность требуется в данный момент или может скоро потребоваться, двигатель переключается на низкую передачу на этапе 307, в противном случае двигатель будет продолжать работать с подключенной высокой передачей.

При помощи такого способа автомобиль и компьютерный программный продукт, как описано здесь, приводят к низкому потреблению топлива автомобилем, приводимым в действие двигателем внутреннего сгорания. Это происходит благодаря тому, что нет необходимости в подаче топлива к двигателю внутреннего сгорания, когда он движется на низкой скорости ниже пологого участка характеристики крутящего момента, т.е. автомобиль движется накатом.

1. Способ управления коробкой передач (105), соединенной с двигателем внутреннего сгорания (100), который приводит в действие автотранспортное средство (10), отличающийся следующими этапами: определения (301) нахождения в ситуации или скорого наступления ситуации, когда требуется малая мощность ниже определенного заданного значения для движения автомобиля, и переключения (303) коробки передач на высокую передачу так, чтобы автомобиль двигался со скоростью двигателя, которая ниже пологого участка характеристики крутящего момента для высокой передачи, на основании определения того, что настала или скоро настанет ситуация, когда требуется малая мощность для движения автомобиля.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение того, что наступило либо скоро наступит требование малой мощности для движения автомобиля, осуществляется на основании данных, учитывающих уклон дороги впереди автомобиля.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что определение того, что наступило либо скоро наступит требование малой мощности для движения автомобиля, осуществляется на основании данных о характере дороги впереди автомобиля.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что определение того, что наступило либо скоро наступит требование малой мощности для движения автомобиля, осуществляется на основании сигналов управления к и/или от двигателя.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся этапом постоянного наблюдения за тем, необходимо ли в данный момент или в скором времени получать мощность от двигателя, и если это так, переключением передачи на более низкую.

6. Система управления для управления коробкой передач (105), соединенной с двигателем внутреннего сгорания (100), который приводит в действие автотранспортное средство (10), отличающаяся тем, что содержит: средства (107) для определения наступления или скорого наступления ситуации, когда требуется малая мощность ниже определенного заданного значения для движения автомобиля, и средства (107) для переключения коробки передач на высокую передачу так, чтобы двигатель двигался со скоростью двигателя, которая ниже пологого участка характеристики крутящего момента для высокой передачи, на основании определения того, что наступила либо скоро наступит ситуация, когда требуется малая мощность для движения автомобиля.

7. Система управления по п.6, отличающаяся тем, что содержит средства для определения наступления либо скорого наступления требования малой мощности для движения автомобиля на основании данных, учитывающих уклон дороги впереди автомобиля.

8. Система управления по п.6 или 7, отличающаяся тем, что содержит средства для определения наступления либо скорого наступления требования малой мощности для движения автомобиля на основании данных о характере дороги впереди автомобиля.

9. Система управления по п.6, отличающаяся тем, что содержит средства для определения наступления либо скорого наступления требования малой мощности для движения автомобиля на основании сигналов управления к или от двигателя.

10. Система управления по любому из пп.6-9, отличающаяся тем, что содержит средства (107) для непрерывного наблюдения за тем, что требуется либо скоро потребуется получать мощность от двигателя, и средства (107) для переключения на более низкую передачу, когда требуется либо скоро потребуется получать мощность от автомобиля.

11. Автомобиль (10) с приводом от двигателя, содержащий систему управления по любому из пп.6-10.