Способ и система управления скоростью двигателя для улучшения переключения передач

1 Настоящее изобретение относится к способу и системе управления транспортным средством, которое имеет оснащенный регулятором двигатель, приводящий в действие трансмиссию с переключением скоростей под нагрузкой, содержащую коробку передач, которая работает с помощью набора управляемых давлением муфт сцепления, управление которыми осуществляется с помощью соответствующего набора клапанов управления переключением передач с приводом от соленоида, при этом соленоиды, в свою очередь, управляются электронным блоком управления транспортным средством(БУТС) в ответ на сигналы команды на переключение передачи, вырабатываемые управляемым оператором механизмом рычага управления переключением передач, причем управление двигателем осуществляется с помощью электронного блока управления двигателем(БУД), который принимает сигнал команды скорости от БУТС. В трансмиссиях с переключением скоростей под нагрузкой скорость изменяют путем отключения одной или большего количества муфт сцепления с последующим включением одной или большего количества муфт сцепления без перерыва передачи мощности в ходе переключения передачи. Плавность переключения передачи достигается путем регулирования давления включаемых муфт сцепления, то есть с помощью включения их при низком давлении. Плавность переключения передач очень чувствительна к оптимальному уровню давления включения передачи по отношению к нагрузке,передаваемой трансмиссией. Если давление включения передачи будет слишком низким,мощность транспортного средства и его скорость могут упасть при переключении скоростей, если давление включения будет слишком высоким, переключение скоростей может получиться агрессивным, скачкообразным и резким. В условиях малой нагрузки типичный отклик регулятора двигателя приводит к плохому переключению скоростей. Например, при повышающем переключении передачи, если соединяемая муфта сцепления будет включена быстро, это приведет к резкому падению скорости двигателя. Регулятор двигателя обычно чрезмерно реагирует на такое падение скорости путем быстрого увеличения подачи топлива в двигатель. Избыточное количество топлива может привести к тому, что двигатель быстро превысит заданную скорость. Получаемое в результате ускорение-замедление приводит к тому, что транспортное средство начинает раскачиваться вперед и назад, создавая ощущение "скачка". В соответствии с этим настоящее изобретение направлено на систему управления двигателем и трансмиссией, а также на способ, который позволяет предотвратить грубое переключение передачи, связанное с работой регулятора 2 хода двигателя, и улучшить качество переключения скоростей. Кроме того, настоящее изобретение направлено на систему управления двигателем и трансмиссией и способ, который позволяет обеспечить плавное переключение передач с меньшей чувствительностью к регулированию включения муфты сцепления при оптимальном давлении. Эти и другие цели достигаются с помощью настоящего изобретения в соответствии с одним из пп.1 или 12. Другие предпочтительные компоновки и усовершенствования настоящего изобретения будут очевидны из прилагаемой формулы изобретения. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения описаны способ и система управления транспортным средством. Транспортное средство включает двигатель,который приводит в действие трансмиссию с переключением передач под нагрузкой. Трансмиссия с переключением передач под нагрузкой содержит коробку передач, которая работает с помощью набора управляемых давлением муфт сцепления, управление которыми осуществляется с помощью соответствующего набора клапанов управления переключением передач с приводом от соленоида. Клапаны управляются с помощью электронного блока (БУТС) управления транспортным средством в соответствии с сигналами команды переключения передач, генерируемыми управляемым оператором механизмом рычага управления переключением передач. Двигатель управляется с помощью электронного блока (БУД) управления двигателем,который принимает сигналы команды скорости от БУТС. При повышающем переключении передачи система управления снижает давление,по меньшей мере, на одну отключаемую муфту сцепления и затем подает давление, по меньшей мере, на одну включаемую муфту сцепления. БУТС во время переключения передачи резко изменяет величину сигнала команды скорости во время снижения давления на отключаемую муфту сцепления и затем постепенно возвращает величину сигнала команды скорости обратно в исходное значение, когда на включаемую муфту сцепления будет подано полное давление. Во время повышающего переключения передачи сигнал КС команды скорости аналогично мгновенно уменьшается в начале переключения муфт сцепления и затем постепенно повышается или линейно нарастает. При понижающем переключении передачи сигнал КС команды скорости аналогично мгновенно увеличивается в начале переключения муфт сцепления и затем постепенно понижается или линейно убывает. Такая стратегия позволяет выполнить большую часть изменения скорости движения транспортного средства путем регулирования работы двигателя и в меньшей степени зависит от пробуксовывания включаемой муфты сцеп 3 ления. Это также обеспечивает правильную работу регулятора двигателя, который правильно реагирует на переключение передачи, и при этом предотвращается избыточное реагирование регулятора. Настоящее изобретение и дополнительные предпочтительные варианты его улучшения и компоновки в соответствии с настоящим изобретением будут описаны далее и поясняются более подробно на примере со ссылкой на прилагаемые чертежи, где фиг. 1 изображает упрощенную принципиальную схему привода трансмиссии/двигателя транспортного средства и системы управления в соответствии с настоящим изобретением; фиг. 2 изображает временную диаграмму сигналов, иллюстрирующую изменение во времени командного сигнала скорости в зависимости от режимов работы управляемых муфт сцепления трансмиссии. Как показано на фиг. 1, силовая передача транспортного средства включает двигатель 10,который приводит в действие трансмиссию 12 с переключением скоростей под нагрузкой, выходной вал 13 которой соединен с ведущими колесами (не показаны). Трансмиссия 12 с переключением скоростей под нагрузкой включает коробку 18 переключения передач, которая работает с помощью набора управляемых давлением элементов управления или муфт 20 сцепления, управление которыми осуществляется с помощью соответствующего набора клапанов 22 управления переключением передач с приводом от соленоида. Трансмиссия 12 предпочтительно представляет собой трансмиссию с переключением передач под нагрузкой, такую как трансмиссия с переключением передач под нагрузкой с 16 скоростями производства компании John Deere, которая управляется электронным блоком 14 управления транспортным средством (БУТС), или такую, как описана в US-A5,011,465. Двигатель 10 предпочтительно представляет собой двигатель с электронным управлением, такой как дизельный двигатель объемом 8,1 л производства компании John Deere,управление которым осуществляется с помощью электронного блока 16 управления двигателем (БУД) производства этой же компании в соответствии с сигналом команды скорости двигателя или сигналом команды положения дроссельной заслонки. БУТС 14 посылает сигналы управления переключением передач на клапаны 22 управления переключением передач в соответствии с сигналами команды, которые он принимает от управляемого оператором механизма 24 рычага управления переключением передач, такого как механизм управления переключением передач производства компании John Deere 8000 Seriestractor. Например, на фиг. 2 изображено изменение давления отключаемой муфты сцепления(P-OFF) и давления включаемой муфты сцепле 003849 4 ния (P-ON) при типичном повышающем переключении передач. В соответствии с настоящим изобретением БУТС 14 управляет или модифицирует сигнал команды скорости или сигнал команды положения дроссельной заслонки при повышающем или понижающем переключении передачи для улучшения качества или плавности переключений. Как лучше всего видно на фиг. 2, БУТС 14 мгновенно уменьшает величину сигнала команды скорости во время повышающего переключения передачи трансмиссии 12. Более конкретно, во время повышающего переключения передачи величина сигнала КС команды скорости резко уменьшается, когда давление отключаемой муфты сцепления уменьшается до нуля. Предпочтительно, сигнал команды скорости КС уменьшается до значения, которое соответствует более низкой скорости двигателя, соответствующей изменению отношения передач при повышающем переключении передачи. После этого величина сигнала КС команды скорости постепенно увеличивается по мере постепенного повышения давления включаемой муфты сцепления, и при этом величина сигнала КС команды скорости возвращается до исходного значения, когда давление включаемой муфты сцепления достигнет максимального уровня. Таким образом, как описано выше, показано на фиг. 2, сигнал команды скорости модифицируется в соответствии с изменениями давления муфты сцепления, которая управляет трансмиссией. Аналогично, хотя и не показано, при понижающем переключении передачи сигнал КС команды скорости мгновенно повышается в начале переключения передачи и затем постепенно снижается или линейно убывает. Хотя настоящее изобретение было описано в соответствии с конкретным вариантом воплощения, следует понимать, что множество альтернатив, модификаций и изменений будут очевидны для специалистов в данной области техники в соответствии с вышеприведенным описанием. В соответствии с этим настоящее изобретение предназначено для охвата всех таких альтернатив, модификаций и вариаций, которые находятся в пределах объема и сущности прилагаемой формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ улучшения качества переключения передач в транспортном средстве, имеющем оснащенный регулятором двигатель (10), приводящий в действие силовую трансмиссию (12) с переключением скоростей под нагрузкой, содержащую коробку (18) передач, которая работает с помощью набора управляемых давлением муфт (20) сцепления, управление которыми осуществляется с помощью соответствующего набора клапанов (22) управления переключени 5 ем передач с приводом от соленоида, управляемого электронным блоком управления транспортным средством в ответ на сигналы команды переключения передачи,вырабатываемые управляемым оператором механизмом (24) рычага управления переключением передач, причем управление двигателем (10) осуществляется с помощью электронного блока управления двигателем, который принимает сигнал команды скорости от блока управления транспортным средством, отличающийся тем, что обеспечивают моментальное резкое изменение величины сигнала команды скорости во время переключения передачи трансмиссии (12) от первого значения до второго значения и затем постепенный возврат уровня сигнала команды скорости обратно к первому значению после выполнения переключения передачи. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменяют давление, прикладываемое к муфтам(20), посредством клапанов (22) управления переключением передач с приводом от соленоида и мгновенно изменяют величину сигнала команды скорости в соответствии с изменениями давления муфты сцепления. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, отличающийся тем, что уменьшают величину сигнала (КС) команды скорости при повышающем переключении передачи трансмиссии (12). 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что мгновенно уменьшают величину сигнала команды скорости при повышающем переключении передачи. 5. Способ по любому из пп.3 или 4, отличающийся тем, что при повышающем переключении передачи величину сигнала команды скорости резко уменьшают и затем постепенно повышают обратно до первого уровня, который был до повышающего переключения передачи. 6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что при понижающем переключении передач трансмиссии (12) величину сигнала команды скорости увеличивают. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что мгновенно увеличивают величину сигнала (КС) команды скорости во время понижающего переключения передачи. 8. Способ по любому из пп.6 или 7, отличающийся тем, что при понижающем переключении передачи величину сигнала (КС) команды скорости резко увеличивают и затем постепенно понижают обратно до первого значения, которое было перед понижающим переключением передачи. 9. Способ по одному из пп.1-8, отличающийся тем, что сигналы команды скорости изменяют до величины, которая обеспечивает изменение скорости двигателя, соответствующее 6 изменению отношения передач, получаемому при переключении передач. 10. Способ по п.9, отличающийся тем, что при повышающем переключении передачи сигнал команды скорости уменьшают до значения,которое обеспечивает меньшую скорость двигателя, соответствующую изменению отношения передач, получаемому при повышающем переключении передачи. 11. Способ по любому из пп.9 или 10, отличающийся тем, что при понижающем переключении передачи сигнал (КС) команды скорости повышают до значения, которое обеспечивает более высокую скорость двигателя, соответствующую изменению отношения передач,получаемому при понижающем переключении передачи. 12. Система управления транспортным средством, которое содержит оснащенный регулятором двигатель (10), приводящий в действие силовую трансмиссию (12) с переключением скоростей под нагрузкой, содержащую коробку(18) передач, которая работает с помощью набора управляемых давлением муфт (20) сцепления, соединенных с соответствующим набором клапанов (22) управления переключением передач с приводом от соленоида, управляемого электронным блоком управления транспортным средством в ответ на сигналы команды переключения передачи, вырабатываемые управляемым оператором механизмом (24) рычага управления переключением передач, при этом двигатель (10) связан с электронным блоком управления двигателем, который принимает сигнал команды скорости от блока управления транспортным средством, отличающаяся тем,что содержит модификатор команды скорости,выполненный с возможностью мгновенного и резкого изменения величины сигнала команды скорости во время переключения передачи трансмиссии (12) от первого значения до второго значения и последующего постепенного возвращения величины сигнала команды скорости обратно к первому значению после завершения переключения передачи. 13. Система управления по п.12, отличающаяся тем, что клапаны (22) управления переключением передачи с приводом от соленоида выполнены с возможностью изменения давления, прикладываемого к муфтам (20) сцепления,и мгновенного изменения величины сигнала команды скорости в соответствии с изменениями давления муфт сцепления. 14. Система управления по любому из пп.12 или 13, отличающаяся тем, что модификатор команды скорости содержит средство, выполненное с возможностью изменения значения сигнала команды скорости в соответствии со способом по одному из пп.3-11.