Способ и система управления транспортным средством

Способ и система управления транспортным средством

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к управлению транспортным средством, имеющим двигатель, который приводит в действие трансмиссию через сцепление, в частности, к управлению транспортным средством во время выхода из фазы свободного качения.

Уровень техники

Известно, что транспортные средства с двигателем, управляющим коробкой передач через сцепление, используют фазу свободного качения для экономии топлива. Во время фазы свободного качения двигатель временно останавливается и отключается от приводимых в движение колес, при этом транспортное средство продолжает движение. Разъединение карданной передачи исключает трение двигателя и насосные потери, возникающие из-за действия сил, замедляющих транспортное средство, таким образом, позволяя ему двигаться далее по инерции.

Существует два способа перехода в фазу свободного качения из фазы обычного вождения. Во-первых, водитель может переключиться на нейтральную передачу, а во-вторых, водитель может отключить сцепление, когда приводная передача еще включена.

Трудность, связанная с использованием фазы свободного качения, состоит в том, что во время выхода из фазы свободного качения необходимо перезапустить двигатель и выполнить повторное подключение карданной передачи.

Если свободное качение осуществляется с выбранной нейтральной передачей (FRIN), то для выхода из данной фазы водитель нажимает педаль сцепления, включает нужную передачу, а затем отпускает педаль сцепления для зацепления муфты сцепления.

Если свободное качение осуществляется когда трансмиссия находится на передаче, но с разомкнутым электронным сцеплением (FRIG), то для выхода из данной фазы водитель либо нажимает педаль газа для передачи крутящего момента от двигателя, либо нажимает педаль сцепления, включает новую передачу а затем отпускает педаль сцепления.

Во всех этих случаях часто появляются несоответствия между скоростью вращения двигателя и передаваемой на коробку передач мощностью когда сцепление включено во время выхода из фазы свободного качения. Любое такое несоответствие скорости приводит к колебаниям крутящего момента, что вызывает нежелательные толчки и, как результат, делает процесс вождения неудобным. Кроме того, значительные несоответствия скорости ведут к преждевременному износу муфты сцепления и деталей карданной передачи.

Раскрытие изобретения

Данное изобретение предусматривает способ и систему управления транспортным средством во время выхода из фазы свободного качения, что облегчает плавный выход машины из данной фазы.

Первый аспект изобретения предусматривает способ управления транспортным средством, имеющим двигатель, который через муфту сцепления приводит в действие трансмиссию во время выхода из фазы свободного качения. Данный способ включает в себя определение, выполнены ли одно или более условий для выхода из фазы свободного качения, и, если одно или более условий выполнены, осуществляют запуск двигателя и устанавливают скорость двигателя на необходимое значение частоты вращения, основанное на скорости на входе трансмиссии.

Способ может дополнительно включать в себя определение скорости на входе трансмиссии и регулирование частоты вращения двигателя для обеспечения ее соответствия входной скорости трансмиссии.

Определение входной скорости трансмиссии может включать в себя ее измерение.

Определение входной скорости трансмиссии может включать в себя вычисление входной скорости на основании текущей скорости моторного транспортного средства.

Вычисление входной скорости трансмиссии может включать в себя использование передаточного числа трансмиссии, выбранного для выхода из фазы свободного качения, в сочетании с текущей скоростью транспортного средства и суммарным передаточным числом конечной передачи.

Способ может также включать в себя использование системы определения выбранной передачи для определения передаточного числа, выбранного для выхода из фазы свободного качения, и использование данного передаточного числа для вычисления скорости на входе трансмиссии.

Способ может также включать в себя использование системы предварительного определения передачи для прогнозирования передачи, которая будет включена следующей, и использование передаточного числа прогнозируемой передачи, которая будет включена следующей, для вычисления входной скорости трансмиссии.

Способ может также включать в себя использование системы предварительного определения передачи для определения фактического передаточного числа, выбранного для выхода из фазы свободного качения, и использование фактического передаточного числа для вычисления входной скорости трансмиссии.

Во время фазы свободного качения муфта сцепления может быть включена, и трансмиссия может быть на нейтрали, и одно или более условий для выхода из фазы свободного качения может представлять собой включение передней передачи трансмиссии.

Во время фазы свободного качения муфта сцепления может быть выключена, трансмиссия может быть на передаче, а одно или более условий для выхода из фазы свободного качения может представлять собой запрос подачи крутящего момента от двигателя.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предусмотрена система управления моторным транспортным средством, имющим двигатель, который через муфту сцепления приводит в действие трансмиссию во время выхода из фазы свободного качения, где данная система содержит контроллер для определения выполнения одного или более условий для выхода из фазы свободного качения. Если одно из условий выполнено, двигатель запускают, его частоту вращения устанавливают на необходимое значение, основанное на входной скорости трансмиссии.

Система может дополнительно содержать датчик для измерения входной скорости трансмиссии и необходимой частоты вращения двигателя (скорости вращения двигателя, совпадающей со входной скоростью трансмиссии).

Для выхода из фазы свободного качения контроллер способен использовать передаточное число выбранной передачи в сочетании с текущей скоростью транспортного средства и суммарным передаточным числом конечной передачи для вычисления входной скорости трансмиссии. Требуемая частота вращения может быть равна скорости вращения двигателя, соответствующей вычисленной скорости на входе трансмиссии.

Трансмиссия может быть механической, и система может дополнительно содержать систему определения выбранной передачи для определения передаточного числа, выбранного для выхода из фазы свободного качения.

Трансмиссия может быть механической, и система может дополнительно содержать прогнозирующую систему определения передачи для прогнозирования передачи, которая будет включена следующей, при этом контроллер может быть выполнен с возможностью использовать передаточное число прогнозируемой следующей передачи для вычисления входной скорости трансмиссии.

В этом случае прогнозирующая система определения передачи может быть использована для определения фактического передаточного числа, выбранного для выхода из фазы свободного качения, данное число может быть использовано контроллером для расчета входной скорости трансмиссии.

Во время фазы свободного качения трансмиссия может находиться в нейтральной позиции, выявление выполнения одного из условий для выхода из данной фазы состоит в определении включения передней передачи трансмиссии.

Во время фазы свободного качения муфта сцепления может быть выключена, трансмиссия может быть на передаче, а определение, выполнены ли одно или более условий для выхода из данной фазы может представлять собой определение наличия запроса о подаче крутящего момента от двигателя.

Согласно третьему аспекту изобретения представлено моторное транспортное средство, оснащенное системой управления транспортным средством с двигателем, который через муфту сцепления приводит в действие трансмиссию во время выхода из фазы свободного качения, выполненной в соответствии с вышеописанным вторым аспектом изобретения.

Краткое описание чертежей

Далее изобретение будет описано с помощью примеров со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1А представляет собой схематическое изображение транспортного средства согласно одному из аспектов изобретения;

Фиг.1В представляет собой схематическое изображение части линии привода моторного транспортного средства, изображенного на Фиг.1А;

Фиг.2А представляет собой схематическое изображение части трансмиссии транспортного средства, показанного на Фиг.1, изображающее расположение двухкоординатного датчика выбранной передачи и двухкоординатной магнитной мишени;

Фиг.2 В представляет собой схематическое изображение, показывающее движения поворотного селекторного цилиндра переключения передач, осевое (по оси X) и угловое (по оси Y) положения которого считываются двухкоординатным датчиком выбранной передачи;

Фиг.3А представляет собой первое схематическое изображение ведомого механизма поворотного селекторного цилиндра;

Фиг.3В представляет собой второе схематическое изображение ведомого механизма поворотного селекторного цилиндра, изображенного на Фиг.3А;

Фиг.4 представляет собой схематическое изображение поворотного механизма переключения передачи трансмиссии, более подробно изображающее поворотный селекторный цилиндр переключения передач, показанный на Фиг.2В;

Фиг.5 представляет собой более подробное изображение части трансмиссии, изображенной на Фиг.2А, показывающее положение двухкоординатной мишени и массива двухкоординатных магнитных датчиков;

Фиг.6А представляет собой увеличенное сечение части ведомого механизма поворотного селекторного цилиндра с Фиг.3А и Фиг.3В, показывающее ведомый механизм поворотного селектора в положении нейтральной передачи;

На Фиг.6В показано увеличенное сечение части ведомого механизма поворотного селекторного цилиндра с Фиг.3А и Фиг.3В, показывающее ведомый механизм поворотного селектора в положении включенной четной передачи;

На Фиг.6С показано увеличенное сечение части ведомого механизма поворотного селекторного цилиндра с Фиг.3А и Фиг.3В, показывающее ведомый механизм поворотного селектора в положении включенной нечетной передачи;

Фиг.7А представляет собой схему, показывающую зависимость между угловым и осевым положениями поворотного селекторного цилиндра трансмиссии, и соответствующими выходными сигналами двухкоординатного датчика выбранной передачи;

На Фиг.7В показано увеличенное изображение зависимости между угловым положением поворотного селекторного цилиндра и выходным сигналом, изображающее две контрольные точки на плоскости или в угловом положении согласно одному варианту прогнозирующей системы определения передачи по изобретению;

Фиг.8А представляет собой схематическое изображение кулисного селекторного механизма Н-типа, на котором показан ряд контрольных точек на плоскости и между плоскостями, в соответствии со вторым вариантом прогнозирующей системы определения передачи по изобретению;

На Фиг.8В изображен график зависимости между осевым положением поворотного селекторного цилиндра и выходным сигналом, отображающий контрольные точки между плоскостями с Фиг.8А;

На Фиг.8С изображен график зависимости между угловым положением поворотного селекторного цилиндра и выходным сигналом, отображающий контрольные точки на плоскости с Фиг.8А;

На Фиг.8D показан вид снизу направляющей рычага кулисного механизма переключения передач Н-типа, показывающий расположение ряда датчиков рычага переключения передач, формирующих часть третьего варианта прогнозирующей системы считывания передачи;

На Фиг.9 изображен график зависимости между скоростью транспортного средства и частотой вращения двигателя для различных передаточных отношений;

На Фиг.10 приведена упрощенная блок-схема первого варианта осуществления способа прогнозирования включения передачи;

На Фиг.11 приведена упрощенная блок-схема второго варианта осуществления способа прогнозирования включения передачи;

На Фиг.12 изображена упрощенная блок-схема управления транспортным средством во время выхода из фазы свободного качения;

Осуществление изобретения

На Фиг.1-6С изображено моторное транспортное средство 1, имеющее двигатель 2, соединенный приводом с механическим редуктором/трансмиссией 3 посредством муфты сцепления 10. Трансмиссия 3 включает в себя рычаг 11 переключения передач, посредством которого водитель может выбирать различные передачи трансмиссии 3 с использованием селекторного механизма переключения передач Н-типа (H-gate selector machanism).

Электронный блок обработки данных в форме модуля 4 управления силовой передачей (РСМ) для управления силовой передачей моторного транспортного средства 1. Управляющий модуль 4 включает в себя блок 6 управления двигателем для управления работой двигателя 2 и модуль 5 состояния трансмиссии для определения рабочего режима трансмиссии 3.

Управляющий модуль (РСМ) 4 принимает ряд входных сигналов с датчиков 9, включая сигналы от датчиков 9е частоты вращения двигателя, датчиков 9v скорости транспортного средства, связанных с колесом «W», датчиков 9 с положения педали сцепления, датчиков 9а положения педали газа, датчиков 9b положения педали тормоза, а также информацию от других возможных компонентов моторного транспортного средства 1.

Все или некоторые из входных сигналов от датчиков 9 могут быть использованы блоком 6 управления двигателем для управления работой двигателя 2, а именно частотой вращения двигателя 2. Следует принимать во внимание, что блок 6 управления двигателем и модуль 5 состояния коробки передач могут быть как отдельными элементами обработки данных, так и частями единого электронного процессора, как например модуль РСМ 4, как показано на чертежах.

Согласно Фиг.1B двигатель имеет ведомый вал 2а, который приводит в действие муфту сцепления 10 и вращается с такой же частотой, что и коленчатый вал двигателя 2. На практике ведомый вал 2а двигателя образован маховиком двигателя 2. Муфта сцепления 10 используется для разъемного соединения ведомого вала 2а с ведущим валом 3i трансмиссии 3, который в большинстве случаев сформирован ведущим валом трансмиссии 3.

Следует отметить, что когда муфта сцепления 10 находится в зацеплении без скольжения, частота вращения ведомого вала 2а двигателя равна частоте ведущего вала 3i трансмиссии. Когда муфта сцепления выключена, между частотой ведомого вала двигателя и частотой ведущего вала трансмиссии нет прямой связи. Однако частота ведущего вала трансмиссии связана со скоростью транспортного средства и передаточным числом трансмиссии 3 плюс «суммарное передаточное число конечной передачи» моторного транспортного средства 1.

Термин «суммарное передаточное число конечной передачи» означает сумму коэффициента качения колеса «W» и фактического передаточного числа линии привода, из которого может быть определена входная скорость трансмиссии 3 с использованием следующего уравнения:

T_I=V×{R_T×RC}

где:

T_I - скорость вращения ведущего вала 3i трансмиссии 3, обороты в минуту;

V - скорость транспортного средства 1, метры в минуту;

R_T - передаточное число выбранной передачи;

R_C - суммарное передаточное число конечной передачи.

Например, если транспортное средство движется со скоростью 20 км/ч, тогда для одной трансмиссии 3 скорость ведущего вала будет равна:

Первая передача (1g)	=2000 об/мин	(10 км/ч при 1000 об/мин)
Вторая передача (2g)	=1333 об/мин	(15 км/час при 1000 об/мин)
Третья передача (3g)	=1000 об/мин	(20 км/час при 1000 об/мин)
Четвертая передача (4g)	=800 об/мин	(25 км/час при 1000 об/мин)
Пятая передача (5g)	=667 об/мин	(30 км/час при 1000 об/мин)
Шестая передача (6g)	=400 об/мин	(50 км/час при 1000 об/мин)

где:

R_T первой передачи=4:1

R_T второй передачи=2,67:1

R_T третьей передачи=2,0:1

R_T четвертой передачи=1,6:1

R_T пятой передачи=1,33:1

R_T шестой передачи=0,8:1

и

R_C=1,5:1

Следует отметить, что используемый термин «механическая трансмиссия» относится к трансмиссии, в которой различные передаточные числа выбираются водителем моторного транспортного средства 1 вручную путем перемещения рычага 11 переключения передач.

Следует также отметить, что зацепление и расцепление муфты сцепления 10 осуществляется водителем транспортного средства 1 вручную или посредством электронного управления в ответ на действия водителя, как в случае с электронной системой сцепления. Электронная система сцепления представляет собой муфту сцепления с электронным управлением, где положение педали сцепления отслеживается с помощью датчика, а зацепление/расцепление муфты сцепления осуществляется с помощью приводного механизма с электронным управлением.

Моторное транспортное средство 1 содержит первый вариант системы прогнозирования передачи, состоящей из модуля 5 состояния трансмиссии, двухкоординатной магнитной мишени 8 и двухкоординатного датчика 7 выбранной передачи, образующих в комбинации пару двухкоординатных датчиков переключения передачи. Модуль 5 состояния трансмиссии расположен так, чтобы принимать сигналы от датчика 7 выбранной передачи, прикрепленного к картеру 3В трансмиссии 3. Датчик 7 выбранной передачи является массивом двухкоординатных магнитных датчиков PWM, который передает сигналы, основанные на изменении магнитного потока между датчиком 7 выбранной передачи и двухкоординатной магнитной мишенью 8, связанной с устройством переключения передач в виде поворотного селекторного цилиндра 3А. Датчик 7 выбранной передачи совмещает датчик углового положения с датчиком смещения по оси в одном массиве двухкоординатных датчиков.

На Фиг.2А, 4 и 5 изображена типичная конфигурация трансмиссии Н-типа, состоящая из переключающего поворотного селекторного цилиндра 3А, расположенного внутри основного картера 3В трансмиссии. Переключающий поворотный селекторный цилиндр 3А вращается при движении рычага 11 переключения передач вперед и назад для выбора четной или нечетной передачи соответственно, и движется в осевом направлении при движении рычага 11 влево и вправо для смены плоскости рычага переключения передач, в которой осуществляется выбор передачи. Передача заднего хода может иметь конфигурацию четной или нечетной передачи, в зависимости от конфигурации трансмиссии 3. Следует отметить, что переключающий поворотный селекторный цилиндр можно расположить таким образом, что движения вперед и назад приводят к осевому движению селекторного цилиндра, а движения влево и вправо приводят к вращению селекторного цилиндра, следовательно, выходные данные массива двухкоординатных датчиков можно будет интерпретировать соответствующим образом.

Рычаг 11 переключения передач соединен посредством тросового привода с парой рычагов 21А, 21В, сформированных в виде части поворотного узла 20 переключения, который приводит в движение переключающий поворотный селекторный цилиндр 3А.

Двухкоординатная магнитная мишень 8 прикреплена к поворотному селекторному цилиндру 3А, и, в показанном примере, датчик 7 выбранной передачи расположен на внешней стороне картера 3В трансмиссии и детектирует осевые и вращательные перемещения магнитной мишени 8. Однако Следует отметить, что датчик 7 выбранной передачи можно установить внутри картера 3В трансмиссии.

На Фиг.2В показаны варианты перемещения магнитной мишени 8 при включении различных передач.

На Фиг.3А, 3В, 6А, 6В и 6С изображен ведомый механизм 3С, который прикреплен к селекторному цилиндру 3А и вращается вместе с ним. Ведомый механизм 3С имеет три фиксатора 3Е, центральный фиксатор соответствует положению нейтральной передачи, фиксатор для четной передачи расположен с одной стороны от нейтрального фиксатора, а для нечетной передачи - с другой стороны. Шарик 3D удерживается пружиной (схематически изображена стрелкой S на Фиг.6А, 6В и 6С) для стыковки с одним из фиксаторов 3Е. Шарик 3D в скользящем контакте опирается на корпус коробки передач 3В напрямую или посредством кронштейна. Следует отметить, что шарик 3D можно заменить на поддерживаемый пружиной штифт с полусферическим концом. Фиксаторы 3Е определяют первое, второе и третье угловые положения, соответствующие положению выбора для первого, второго рядов передач и нейтральной передачи трансмиссии 3. Выступы, расположенные между фиксаторами нейтрального положения и фиксаторами положения включенных передач определяют, будет ли трансмиссия 3 при освобождения рычага переключения передач 11 перемещаться в положение включенной передачи или нейтральное положение, что далее будет рассмотрено более подробно.

Начиная с трансмиссии 3, можно увидеть, что имеется физическая связь с магнитной мишенью 8 в виде механического соединения мишени 8 с селекторным цилиндром 3А, а также физическое соединение с датчиком 7 выбранной передачи в виде механического соединения датчика 7 с картером 3В трансмиссии.

Существует магнитная связь между датчиком 7 выбранной передачи и магнитной мишенью 8, таким образом, что изменение магнитного потока можно считывать с помощью датчика 7 для получения сигнала об угловом и осевом положении селекторного цилиндра 3А и, следовательно, о том, находится ли трансмиссия на четной передачи, нечетной передаче или в нейтральном положении, и какая из четных или нечетных передач включена.

Датчик 7 выбранной передачи постоянно генерирует выходные сигналы, указывающие на осевое и угловое положения селекторного цилиндра 3А, и эти сигналы используют для прогнозирования следующей включаемой передачи путем сравнения выходных сигналов различных контрольных точек.

Например, при проведении испытаний можно установить угловые положения цилиндра 3А при включенной передаче. Четные и нечетные положения при включенной передаче показаны на Фиг.6В и 6С соответственно.

На Фиг.6А цилиндр 3А изображен в нейтральном положении, а на Фиг.6В и 6С цилиндр 3А изображен в положениях включенной четной передачи (EPI) и включенной нечетной передачи (OPI). В данном случае точка включения четной передачи достигается, когда цилиндр 3А поворачивается на Ω градусов относительно нейтрального положения, а точка включения нечетной передачи достигается, когда цилиндра 3А поворачивается на -β градусов относительно нейтрального положения. Вращение по часовой стрелке цилиндра 3А представлено на Фиг.6А-6С в виде положительного угла, а вращение против часовой стрелки - в виде отрицательного угла.

Если известны угловые положения, при которых достигается включение передач (EPI и OPI), и датчик 7 выбранной передачи откалиброван так, что модуль 5 состояния трансмиссии способен определить по его сигналам, что эти угловые положения достигнуты, то это можно использовать для прогнозирования, является ли будущая передача четной или нет, до того, как она будет на самом деле включена. При комбинировании данной информации с осевым положением цилиндра 3А, полученной на основании сигнала об осевом положении, который генерируется датчиком 7 выбранной передачи, модуль 5 состояния трансмиссии способен определить точное положение следующей передачи, которая будет включена.

Специалистам в данной области техники понятно, что соответствующие точки включения четных и нечетных передач являются угловыми положениями цилиндра 3А, где различные действующие силы будут вращать цилиндр 3А так, что шарик 3D будет полностью зафиксирован соответствующим фиксатором, после чего включится соответствующая передача. Другими словами, в точке включения передачи и после ее прохождения трансмиссия автоматически будет включена на передачу, а в положении перед этой точкой трансмиссия вернется в положение нейтральной передачи.

Согласно Фиг.7А и 7В к модулю 5 состоянии трансмиссии поступают два входных сигнала: сигнал с данными об угловом положении (ось Y) и сигнал с данными об осевом перемещении (ось X). Точнее, датчик 7 выбранной передачи генерирует сигнал PWM на выходе, который находится в пределах диапазона (между 10% и 90%) или вне диапазона (>90% или<10%). Программный драйвер ввода информации в модуле 5 состояния трансмиссии обрабатывает PWM-сигнал, и, если он выходит за пределы (>90% или<10%) драйвер выдает данный сигнал за ошибку. Следует отметить, что диапазон от 10%) до 90% указан в качестве примера и не является ограничивающим.

Если PWM-сигнал находится в пределах диапазона (между 10% и 90%), драйвер считает сигнал нормальным. Затем модуль 5 состояния трансмиссии сравнивает PWM-сигнал с пороговым значением, чтобы определить, выбрана или нет нейтраль, выбрана или нет четная передача, выбрана или нет нечетная передача, была ли достигнута точка включения OPI и была ли достигнута точка включения EPI.

На Фиг.7А видно, что шестиступенчатая трансмиссия имеет традиционное выполнение переключающего механизма Н-типа с нечетными передачами, расположенными в одном ряду с передачей заднего хода, и четными передачами, расположенными в другом ряду. Также видно, что передачи расположены в ряде плоскостей рычага управления переключением передач, на одной из которых расположена передача заднего хода, а на следующих плоскостях по две передачи переднего хода: первая и вторая передачи (плоскость 1/2), третья и четвертая передачи (плоскость 3/4) и пятая и шестая передачи (плоскость 5/6).

На Фиг.7В видно, что если PWM-сигнал в основном составляет 90%, модуль 5 состояния трансмиссии интерпретирует это как указание на то, что выбрана одна из четных передач. Если PWM-сигнал, в основном, составляет 10%, модуль 5 состояния трансмиссии интерпретирует это как указание на то, что выбрана одна из нечетных передач. Если же PWM-сигнал, в основном, составляет 50%, модуль 5 состояния трансмиссии интерпретирует это как указание на то, что выбрано нейтральное положение.

Следует отметить, что на практике могут иметь место интервалы допуска применительно ко всем указанным фигурам, например, модуль 5 состояния трансмиссии может нормально работать для следующих угловых направлений с осуществлением логических проверок:

Если 85%<PWM-сигнал<90%, то включена четная передача; (1)

Если 10%<PWM-сигнал<15%, то включена нечетная передача; (2)

Если 45%<PWM-сигнал<55%, то передача на нейтрали. (3)

В дополнение к этой оценке модуль 5 состояния трансмиссии также сравнивает сигнал углового положения датчика 7 выбранной передачи с двумя поворотными контрольными точками для точек включения четной передачи (EPI) и точек включения нечетной передачи (OPI), которые используются для прогнозирования следующей включаемой передачи.

Например, как изображено на Фиг.7В, модуль 5 состояния трансмиссии осуществляет следующие проверки для углового положения:

Если PWM-сигнал<30%, то прогнозная следующая передача является нечетной; (4)

Если PWM-сигнал<70%, то прогнозная следующая передача является четной. (5)

Где заранее заданные поворотные контрольные точки EPI и OPI это 70% и 30% соответственно.

Используя данную логику, модуль 5 состояния трансмиссии способен предсказать следующую передачу до ее непосредственного включения путем объединения результатов проверки с осевым положением цилиндра 3А. Данная информация может быть направлена на несколько миллисекунд раньше (20-40 мс) другим системам управления, нуждающимся в ней, например, индикатору передачи интерфейса водителя (HMI) или блоку 6 управления двигателем непосредственно перед включением передачи.

Следует отметить, что датчик 7 выбранной передачи также можно расположить так, чтобы когда трансмиссия 3 находится в нейтральном положении, соответствующая норма сигнала составляла бы 50%, когда рычаг переключения передач передвинут вперед на одну из нечетных передач, норма сигнала превышала бы 50%, а когда выбрана одна из четных передач, норма сигнала была бы ниже 50%. Таким образом, вышеописанные логические проверки будут иметь противоположные условия, например:

Если 85%<PWM-сигнал <90%, то включена нечетная передача; (1')

Если 10%<PWM-сигнал <15%, то включена четная передача (2')

Если 45%<PWM-сигнал <55%, то передача на нейтрали (3')

Если PWM-сигнал <30%, то прогнозная следующая передача является четной; (4')

Если PWM-сигнал <70%, то прогнозная следующая передача является нечетной. (5')

Возвращаясь к Фиг.7А, можно увидеть, что показан выходной сигнал с датчика 7 выбранной передачи для осевого направления (или по оси X), а также можно видеть, что для шестиступенчатой трансмиссии показано в качестве примера следующее:

Если PWM-сигнал=10%, то выбрана плоскость передачи заднего хода;

Если PWM-сигнал=40%, то выбрана плоскость первой/второй передачи;

Если PWM-сигнал=70%, то выбрана плоскость третьей/четвертой передачи;

Если PWM-сигнал=90%, то выбрана плоскость пятой/шестой передачи.

Как ранее было сказано, для данных схем применимы отклонения в пределах допуска, чтобы предусмотреть износ или неточности конструкции, на практике модуль состояния трансмиссии может применять для осевого направления следующие логические проверки:

Если 10%<PWM-сигнал <15%, то выбрана плоскость передачи заднего хода; (6)

Если 37,5%<PWM-сигнал <42,5%, то выбрана плоскость первой/второй передачи; (7)

Если 67,5%<PWM-сигнал <72,5%, то выбрана плоскость третьей/четвертой передач; (8)

Если 85%<PWM-сигнал <90%, то выбрана плоскость пятой/шестой передач; (9)

Модуль 5 состояния трансмиссии может использовать логические проверки (4) и (5) вместе с одной из проверок (6)-(9) для прогнозирования следующей включаемой передачи (N2G), как показано ниже в таблице 1.

Таблица 1
Пройденная проверка	Пройденная проверка	Пройденная проверка
	(4)	(5)
6	N2G=Задний ход	/
7	N2G=Первая	N2G=Вторая
8	N2G=Третья	N2G=Четвертая
9	N2G=Пятая	N2G=Шестая

Модуль 5 состояния трансмиссии после этого может подтвердить, когда передача уже включена, после чего данные о включенной передаче (EG) принимаются с датчика 7 выбранной передачи с использованием описанных выше логических проверок (1) и (2) в комбинации с одной из проверок (6)-(9), как показано ниже в таблице 2.

Таблица 2
Пройденная проверка	Пройденная проверка	Пройденная проверка
	(2)	(1)
6	EG=Задний ход	/
7	EG=Первая	EG=Вторая
8	EG=Третья	EG=Четвертая
9	EG=Пятая	EG=Шестая

Таким образом, прогнозирующая система определения передачи также предоставляет информацию в отношении того, какая передача включена в данный момент.

Следует отметить, что в отличие от угловой калибровки осевая калибровка может соответствовать 10%=шестая передача и 90%=передача заднего хода. В таком случае логические проверки для плоскости будут отличаться от указанных выше.

Несмотря на то, что система прогнозирования включения передачи была описана по отношению к использованию магнитного PWM-датчика, в котором используется двухкоординатный магнит и генерируется выходной PWM-сигнал, изобретение не ограничивается такими датчиками, и равно применимо для использования с датчиком перемещения, который вместо PWM-сигнала генерирует выходной сигнал переменного напряжения.

Также следует отметить, что система прогнозирования включения передачи не ограничивается использованием одного массива двухкоординатных магнитных датчиков 7 в качестве датчика выбранной передачи. Можно использовать трехмерный датчик и магнитную схему или два отдельных датчика: один для углового движения, другой - для осевого.

Также следует иметь в виду, что изобретение не ограничивается шестиступенчатой коробкой передач или расположением передачи заднего хода, показанным на Фиг.7А, а также что изобретение может быть применимо для трансмиссии с различным числом передач переднего хода или для различного расположения передачи заднего хода с тем же самым положительным эффектом.

На Фиг.8А-8С показана часть второго варианта системы прогнозирования включения передачи, которая по большей части идентична описанной ранее и не будет снова подробно рассматриваться.

Основное различие между вторым и первым вариантами, описанными выше, заключается в том, что в дополнение к контрольным точкам плоскостей включения передач, относящимся к расположенным на плоскости точкам включения, также предоставляется множество контрольных точек промежуточных плоскостей, расположенных между плоскостями переключения передач.

На Фиг.8А изображен ряд контрольных точек Ra, 1a, 2а, 3а, 4а, 5а и 6а, расположенных в плоскостях переключения. Контрольные точки 1а, 3а и 5а соответствуют точкам включения нечетных передач (OPI), а контрольные точки 2а, 4а, и 6а соответствуют точкам включения четных передач (EPI). Система прогнозирования включения передачи работает, как описано выше применительно к данным контрольным точкам, и, как описано выше, она также способна прогнозировать следующую включаемую передачу.

В дополнение к этим контрольным точкам Ra, 1a, 2а, 3а, 4а, 5а и 6а также имеется ряд контрольных точек R/1b, 1/2b, 3/4b и 1/2а, 3/4а, 5/6а промежуточных плоскостей.

Функцией контрольных точек промежуточных плоскостей является предварительное определение возможной плоскости, которая будет выбрана, пока трансмиссия 3 остается на нейтральной передаче.

На Фиг.8В изображены контрольные точки R/1b, 1/2b, 3/4b, 1/2а, 3/4а и 5/6а промежуточных плоскостей в виде выходных PWM-сигналов выраженных в процентах от выходного сигнала датчика осевого перемещения и датчика 7 выбранной передачи. Фиг.8С дублирует Фиг.7В с изображением контрольных точек на Фиг.8С (Ra, 1a, 3а, 5а, 2а, 4а и 6а), соответствующих контрольным точкам OPI и EPI на Фиг.7В.

Так как контрольные точки промежуточных плоскостей являются заданными точками, они не подвержены влиянию отклонений допуска в механизме, т.е. всегда можно использовать единственные значения.

Например, контрольные точки, изображенные на Фиг.8А и 8В имеют следующие значения % PWM-сигнала:

R/1b=17,5%

1/2а=32,5%

1/2b=45%

3/4а=65%

3/3b=75%

5/6а=85%

Эти данные используются для заблаговременного определения в цикле смены передач плоскости, которая вероятно будет выбрана, и, таким образом, одного из двух потенциальных передаточных чисел.

Таким образом, система предварительного определения передачи согласно второму варианту способна предоставить дополнительное время для любых других операций, таких как согласование переключения передач (GSH), и входной скорости трансмиссии за счет предоставления заблаговременной индикации требуемого действия.

Следует отметить, что время, требуемое водителю для перемещения рычага 11 переключения передач с нейтрали на передачу относительно мало, значит, любая дополнительная информация о включаемой передаче, полученная как можно раньше в процессе переключения передач, является весьма полезной для систем, которым необходимы данные о выбранной передаче.

На Фиг.10 показаны основные шаги, необходимые для осуществления первого варианта способа прогнозирования включаемой передачи для многоступенчатой механической трансмиссии вышеописанного типа.

Способ начинается с этапа 100 с запуска зажигания и затем на этапе 110 водитель выключает муфту сцепления (нажатием на педаль сцепления), готовясь к переключению передачи или к выбору передачи.

Далее способ переходит к этапу 120, в котором датчик 7 выбранной передачи используется для контроля движения элемента переключения передач, такого как цилиндр 3А, на этапе 130 определяется плоскость рычага переключения передачи. Другими словами, на этапе 130 определяется, в какой плоскости находится на данный момент рычаг переключения передач.

Далее на этапе 140 определяется, достигнута ли одна из контрольных точек включения передачи или точек на плоскости EPI или OPI. Если одна из контрольных точек EPI или OPI была достигнута, способ переходит на этап 150, в противном случае, действие возвращается к этапу 130 и продолжает циклически в