RU1820881C - Устройство автоматического переключени передач - Google Patents

Abstract

Использование: в системах управлени  коробками передач транспортных средств. Сущность изобретени : выбираетс  желаема  передача, а переключение с текущей передачи на выбранную осуществл етс  при достижении значени  скорости автомобил , соответствующего выбранной передаче . За вленное устройство может быть использовано дл  изменени  скорости автомобил , который на большой скорости выходит на крутой подъем. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение; относитс  к устройствам дл  автоматического изменени  скорости, содержащим электронное устройство управлени  и способным осуществл ть ступенчатое изменение скорости:

Цель изобретени  состоит в создании усовершенствованного устройства дл  изменени  скорости с электронным управлением , способного автоматически осуществить переход с текущей передачи на заданную передачу, т.е. на заранее выбранную передачу.

На фиг. 1 представлена блок-схема одного из вариантов за вленного автоматического устройства дл  изменени  скорости; на фиг.2 - схема, иллюстрирующа  рабочий ход л едали акселератора; на фиг.З - график, отражающий ступени скорости, соответствующие различным передачам; на фиг.4 - схема, характеризующа  процедуры оценки , используемой дл  обычного автоматического переключени  передачи; на фиг.5 и 6 - блок-схема, иллюстрирующа  этапы обработки , осуществл емые контроллером по

фиг.1; на фиг.7 - блок-схема, иллюстрирующа  этапы обработки дл  обнаружени  аномального состо ни  устройства дл  измерени  скорости автомобил .

На фиг.1 показан один из вариантов изобретени , который может быть использован на думпкарах, грузовых автомобил х и т.п. Коробка передач 1 содержит несколько гидравлических, работающих на сжатом масле муфт дл  переключени  передач (не показаны)с целью выбора заданной передачи . Муфты Селективно управл ютс  соленоидным клапаном 2, с помощью которого осуществл етс  выбор передачи коробки.

Входной вал коробки передач 1 св зан с выходным валом двигател  3 внутреннего сгорани  через гидротрансформатор 4, а выход коробки передач св зан с ведущими колесами 5.

Между входным и выходным валами гидротрансформатора включена запирающа  муфта 6, при срабатывании которой входной и выходной валы гидротрансфор00

8

00

00

00

матора оказываютс  св занными напр мую .

Дл  обозначени  показанных на фиг.З диапазонов скоростей R, N, D 4. 3. 2. 1 предусмотрено устройство 7 обозначени  диапазонов скоростей, положение рычага которого определ ет выбранный диапазон и которое выдает соответствующие сигналы . Датчик оборотов 8 вырабатывает сигнал, соответствующий числу оборотов выходного вала гидротрансформатора 3 (число оборотов входного вала коробки передач), а второй датчик оборотов 9 вырабатывает сигнал , отражающий число оборотов выходного вала коробки передач 1.

С педалью акселератора св зан датчик 10 положени  передачи 11, вырабатывающий сигналы Si. 82 и 5з, соответствующие положению педали в диапазонах углов в, &ибЬ соответственно, показанных на фиг.2.

Дл  подачи сжатого масла дл  замедлени  тормоза (не показан) предусмотрен клапан 12 замедлител , который срабатывает в том случае; если число оборотов выходного вала гидротрансформатора происходит заданное число оборотов, и осуществл ет замедление тормоза.

Контроллер 13 выполн ет этапы программы , показанной на фиг.5 в соответствии с выходными сигналами устройства 7 дл  обозначени  диапазонов скоростей, датчиков оборотов 8 и 9 и датчика 1.0 положени  педали акселератора 1. Работа этого варианта воплощени  будет описана со ссылкой на блок-схему этапов обработки. На этапе 100 выполн етс  обычна .процедура автоматического изменени  скорости. На этом этапе принимаетс  решение, следует ли измен ть скорость на основе процедуры , проиллюстрированной на фиг,4. Говор  более конкретно, если датчик положени  педали акселератора выдает сигнал Si. то решение о переключении на низшую передачу принимаетс  в том случае, если число оборотов выходного вала гидротрансформатора 3, измеренное датчиком оборотов 8, падает ниже 1550 об/мин, а решение о переключении на. высшую передачу принимаетс  в том случае, когда число оборотов выходного вала гидротрансформатора превысит 2450 об /мин.

Предположим теперь, что текущей ступенью скорости  вл етс  Рз и принимаетс  решение о переключении на низшую передачу . Контроллер 13 посылает в соленоидный клапан 2 сигнал выбора ступени скорости РЗ в результате чего срабатывает муфта в коробке передач, обеспечивающа 

переключение скорости со ступени РЗ на ступень F2. Если же принимаетс  решение о переключении на высшую передачу, то срабатывает , муфта, обеспечивающа  переключение со ступени РЗ на ступень Р4.

Если устройство обозначени  диапазона скорости 7 установлено на диапазон D, как показано, например, на фиг.З, то в соответствии с описанной выше процедурой

изменени  скорости выполн етс  автоматическое переключение (на высшую передачу, на низшую передачу) в диапазонах р2-Р. Если обозначены диапазоны 4. 3, 2 и 1, то автоматическое переключение осуществл етс  в диапазонах Fi-Fs, Fi-F4, Fi-Рз и Fi-F2 соответственно. В соответствии с изложенным , во врем  обычного автоматического переключени  скорости устройство обозначени  установлено на диапазон D, а автомобиль на 7-й передаче достигает крутой подъем, переключение на низшую передачу осуществл етс  ступенчато F -Fe-F5...

Процесс ступенчатого изменени  скорости (скачкообразного изменени  скорости ) будет описан ниже. Такой процесс ступенчатого изменени  скорости выполн етс , например, в тех случа х, когда автомобиль выходит на подъем на передаче (диапазоне скоростей. Если при этом водитель выбирает передачу F2, как приемлемую дл  преодолени  такого подъема, скорость скачком переключаетс  с передачи Р на передачу Fa в тот момент, когда скорость автомобил  достигнет значени , соизмеримого с диапазоном скоростей при передаче F2.

Этап 101 на блок-схеме по фиг.5 соответствует прин тию решени  об установке или не установке флажка ожидани  скачка,

который будет описан ниже. Если флажок не установлен, то на этапе 102 принимаетс  решение, завис щее от того, нажата педаль акселератора или нет, о чем сигнал поступает с конечного выключател  педали (не показан ). Поскольку автомобиль выходит на подъем, педаль 10 акселератора будет всегда нажата, вследствие чего на этапе 102 будет прин то решение ДА.

Если результатом решени , прин того на этапе 102 будет ДА, то решение на этапе 103 будет зависеть от того, выключен или нет замедлитель тормоза (не показан), т.е. от сигнала реле давлени  (не показано),

св занного с замедлителем тормоза. Поскольку хорошо известно, что замедлитель тормоза включаетс  при спуске автомобил  на наклонном участке, результат ДА решени  на этапе 103 будет означать, что автомобиль не совершает спуска.

Если результатом решени , прин того на этапе 103,  вл етс  ДА, то решение, принимаемое на этапе 104, будет зависеть от того, нормален сигнал датчика скорости автомобил  или нет, В качестве датчика ско- рости автомобил  на этапе 104 используетс  датчик оборотов 9, поскольку число оборотов выходного вала коробки передач 1 отражает скорость автомобил . Как будет i описано ниже, хронирование скачкооб- разного изменени  скорости зависит от скорости автомобил  таким образом, что если сигнал датчика оборотов 9 отличаетс  от нормального, провести оптимальное скачкообразное изменение скорости невозмож- но.

Способ определени  аномального показани  датчика скорости автомобил  будет описан ниже.

Некоторые аномальные услови  датчи- ка скорости автомобил  9. например услови , при которых выходной сигнал датчика становитс  равным нулю, например, из-за обрыва проводов, могут быть определены относительно просто. Однако до сих пор не был предложен метод надежного и точного определени  таких аномальных условий, как уменьшение выходного сигнала датчика 9 и уменьшение числа выходов.

На фиг.7 представлена блок-схема про- цедуры, обеспечивающей точное определение аномальных условий, указанных последними. Эта процедура выполн етс  контроллером 13, описанным выше.

В соответствии с этой процедурой на этапе 200 выполн етс  запоминание передаточного отношени  коробки передач в устройство пам ти контроллера 13. Затем на этапе 201 по выходному сигналу датчика 9 определ етс  число оборотов выходного вала коробки передач 1.

Если известны передаточное отношение и число оборотов выходного вала коробки передач, то число оборотов входного вала можно вычислить, использу  эти изве- стные значени . Таким образом, на следующем этапе производитс  вычисление числа оборотов входного вала по следующему уравнению:

Расчетное значение ; (передаточное от- ношение) х (число оборотов выходного вала коробки передач).

Затем на этапе 203 на базе выходного сигнала датчика 8 определ етс  число оборотов выходного вала гидротрансформато- ра. Затем на этапе 204 принимаетс  решение, которое зависит от того, укладываетс  ли разность числа оборотов выходного вале гидротрансформатора и расчетного значени  (эта разность отражает фактическое число оборотов входного вала коробки передач 1) в допустимый диапазон или нет. Если результатом этого решени   вл етс  НЕТ, то на выходе этапа 205 по вл етс  сигнал, указывающий на аномальные услови  датчика 9. При наличии такого сигнала результатом решени  на этапе 104 будет НЕТ.

В описанной выше процедуре аномальные услови  датчика 9 определ ютс  в пред- положении, что датчик 8 работает нормально. Это предположение вполне допустимо , поскольку на практике одновременное по вление неисправностей в датчиках 8 и 9 крайне маловеро тно.

Согласно описанной выше процедуре аномальные услови  коробки передач 1 могут быть определены в предположении, что оба датчика работают нормально.

Если, например, выполн етс  скачкообразное изменение скорости от передачи F до передачи F2, то необходимо индицировать водителю передачу F2. В этом случае в качестве средства индикации передачи, котора  должна быть выбрана, используетс  средство дл  обозначени  передачи 7. В частности, в данном варианте перемещение рычага 7а устройства обозначени  7 с положени  4, 3, 2 и 1 соответствуют тому, что должны быть выбраны передачи Fs, F4, Рз и F2 соответственно.

Во врем  выполнени  скачкообразного изменени  скорости рычаг 7а устройства обозначени  7 перемещаетс  из верхнего положени  в нижнее следующим образом:

Положение D - положение 4, или положение 3, или положение 2, или положение 1.

Положение 4 - положение 3, или положение 2, или положение 1.

Положение 3 - положение 2 или положение 1.

Положение 2- положение 1.

Таким образом, перемещение рычага 7а из положени  D в положение, например 4, означает, что должна быть выбрана передача Fs. Выполн ема  на этапе 105 операци  перемещени  рычага соответствует описанной выше. Если решение, прин тое на этапе 105, указывает на то, что рычаг 7а перемещен , решение, принимаемое на этапе 106, будет зависеть от того, больше ли сумма выбранной передачи, обозначенной этапом 105, и 1.

Предположим теперь, что текущей передачей  вл етс  FT, а на этапе 105 обозначена передача Fe. При этом скачкообразное изменение скорости не происходит. Если же на этапе 105 обозначена передача FS, то будет выполнено скачкообразное изменение скорости за состо ние Fe. В предыдущем случае результатом решени  на этапе 106 будет НЕТ, а в последнем случае - ДА..

Из приведенного выше описани  очевидно , что на этапе 106 принимаетс  решение о соответствии переключени  с текущей передачи на передачу, указанную на этапе 105, процедуре скачкообразного изменени  скорости.

Если на этапе 106 прин то решение ДА, то на следующем этапе 107 выполн етс  выбор передачи. В результате указанна  на этапе 106 передача отмечаетс  контроллером 13 как выбранна .

После этого на этапе 108 принимаетс  решение, аналогичное решению на этапе 104, и если результатом этого решени   вл етс  ДА, то решение на этапе 109 будет зависеть от того, установлен ли рычаг 7а средства обозначени  7 на нейтраль или нет. Если результатом этого решени   вл етс  НЕТ, то решение на этапе 110 зависит от того, была ли отключена показанна  на фиг.1 запирающа  муфта 6 в течение интервала времени, превышающего заданный интервал, другими словами, превысило ли рабочее врем  гидротрансформатора 3 заданный интервал или нет.

Если результатом решени  на этапе 110  вл етс  ДА, то решение на этапе 112 зависит от того, установлен ли рычаг 7а средства обозначени  7 в положение D или нет. Если результатом решени   вл етс  НЕТ, то решение на этапе 113 зависит от того, меньше ли текуща  скорость автомобил , отраженна  выходным сигналом датчика 9, скорости, соизмеримой с передачей, выбранной на этапе 107, или нет.

В частности, если результатом решени  на этапе 112 или на этапе 109  вл етс  ДА, то считаетс , что водитель не желает выполнени  процедуры ступенчатого переключени  скорости.

Известно, что каждой передаче коробки передач. 1 соответствует кака -либо скорость или диапазон скоростей. В устройстве пам ти контроллера 13 хран тс  заранее загруженные оптимальные значени  скоростей автомобил  соответствующие определенным передачам. На этапе 113 производитс  считывание из пам ти оптимальных значений скорости автомобил  дл  выбранной передачи, и на основе этих данных принимаетс  решение.

Если на этапе 113 прин то решение НЕТ, то выполнение скачкообразного переключени  на заданную передачу нежелательно . В этом случае на этапе 114 сохран етс  текуща  передача, например, FV. а на этапе 115 устанавливаетс  флажок

ожидани  скачка. В результате программа возвращаетс  к этапу 101.

Если на этапе 115 флажок ожидани  скачка установлен, то результатом решени 

на этапе 101 будет ДА, и программа перейдет к этапу 108. Установленное состо ние флажка будет сохранено, если на этапах 108,109, 110, 111, 112 и 113 будут прин ты решени  ДА, НЕТ, НЕТ, ДА, НЕТ и

0 НЕТ соответственно.

Если скорость автомобил  падает ниже скорости, соответствующей выбранной передаче , а результатом решени  на этапе 113  вл етс  ДА, то на этапе 116 вырабатыва5 етс  командный сигнал переключени  на выбранную на этапе 107 передачу, который поступает от контроллера 13 на соленоидный клапан 2 коробки передач 1, который осуществл ет переключение. Следователь- 0 но, если текущей передачей  вл етс  F, а выбранной, например, F2, то будет осуществлено переключение с Fy непосредственно на Fa.

После выполнени  переключени  на вы5 бранную низшую передачу на этапе 117 флажок ожидани  скачка снимаетс , и программа контроллера 13 возвращаетс  к этапу 101. В это врем  результатом решени  на этапе 101 становитс  НЕТ, и программа

0 повтор етс  с этапа 102.

Если результатом решени  на одном из этапов 102-106  вл етс  НЕТ, то это означает , что условие дл  выбора передачи не выполнено. В этом случае осуществл етс 

5 нормальный автоматический процесс изменени  скорости, описанный выше. Этот процесс выполн етс  на этапе 108.

Если на этапе 108 прин то решение о неисправности датчика скорости автомоби0 л . т.е. если неисправность датчика скорости 9 про вл етс  после выбора передачи на этапе 107 или после установки флажка ожидани  скачка на этапе 115. программа контроллера 13 переходит на этап 117.

5 Кроме того, если на этапе 109 прин то решение ДА, то на этапе 118 коробка передач переключаетс  на нейтраль, и программа переходит на этап 117.

Если на этапах 110, 111 и 112 прин то

0 решение ДА, НЕТ и ДА, соответственно , то на этапе 119 после того, как оптимальна  передача становитс  соответствующей текущей выбранной передаче, программа переходит на этап 117.

5 Содержимым этапов 107-112  вл ютс  услови  сброса выбора передачи.

Как было описано выше, в данном варианте оптимальна  передача выбираетс  непосредственно перед или после выхода автомобил  на подъем, и скорость автомобил  достигает значени , соответствующего выбранной передаче. Следовательно, выбор передачи может быть осуществлен автоматически. Таким образом, если автомобиль движущийс  на передаче Fy выходит на подъем, а обозначена выбранна  передача ниже FS, произойдет непосредственное переключение на выбранную передачу с передачи F, как только скорость автомобил  достигнет значени , соизмеримого скоро- сти, соответствующей выбранной передаче. Хот  в данном варианте устройство переключени  7 используетс  также и дл  выбора передачи, может быть использовано независимое устройство дл  выбора, напри- мер поворотный или рычажный переключатель .

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Устройство автоматического переключени  передач, включающее в себ  авто- матическое средство переключени  передач, имеющее средство согласовани  по времени, соединенное с датчиком скорости вращени  двигател , датчик степени открыти  дроссельной заслонки и датчик включенной передачи дл  определени  времени переключени  передачи трансмиссии, и переключающее средство, соединенное со средством согласовани  по времени дл  последовательного переключени  передач

   трансмиссии на одну ступень, отличающеес  тем, что, с целью выполнени  скачка переключени  передач дл  переключени  данной передачи непосредственно на обозначенную передачу, проскакива  промежуточную передачу дл  улучшени  эффективности передач, оно содержит средство обозначени  передачи дл  обозначени  выбранной передачи и средство определени  скорости автомобил  дл  определени  скорости автомобил .
2. 2. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что средство обозначени  передачи включает в себ  рычаг с возможностью перемещени  дл  обозначени  выбранной передачи .
3. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что средство определени  скорости автомобил  включает в себ  датчик дл  детектировани  числа оборотов выходного вала коробки передач.
4. 4. Устройство по п. 1,отличающее- с   тем, что средство дл  прин ти  решени  включает в себ  средство дл  определени  аномалии средства определени  скорости автомобил , причем средство управлени  выполнено с возможностью управлени  процессом автоматического переключени  передач при выполнении нормального автоматического переключени  передач.

   (й/г/

   Фиг1

   SPEED

   Фиг.З

    м tuff ггмто ФигЛ

   0

   Фиг.5

   Фи г. б

   ПО

   START

   STORE GEAR RATIO

   DETECT NUMBER OF

   REVOLUTIONS OF

   TRANSMISSION

   OUTPUT SHAFT

   CALCULATE NUMBER

   OF REVOLUTIONS OF

   TORQUE CONVERTER

   OUTPUT SHAFT

   DETECT NUMBER OF

   REVOLUTIONS OF

   TORQUE CONVERTER

   OUTPUT SHAFT

   Фиг.7

   201

   -202

   -203

   205