Способ адаптации автоматической механической трансмиссии на транспортном средстве большой грузоподъемности
Группа изобретений относится к способу и устройству адаптации стратегий управления автоматической механической трансмиссией. Способ заключается в том, что оценивают характеристику вождения водителя транспортного средства. Исходя из оценки относят водителя к одной из категорий, имеющих право на расширенные функции трансмиссии и не имеющих право на расширенные функции трансмиссии. Если водитель отнесен к категории имеющих право на расширенные функции трансмиссии, ему предоставляют расширенную функцию трансмиссии. Устройство управления снабжено памятью. Память содержит машиночитаемую программу, при исполнении которой осуществляются действия способа. Технический результат заключается в повышении экономии топлива. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 5 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится в целом к способу адаптации стратегий управления автоматической механической трансмиссией с учетом заданных условий, связанных с действиями водителя.
Настоящее изобретение также относится к машиночитаемому носителю даных с компьютерным программным продуктом для выполнения в компьютере с целью осуществления упомянутого способа.
Предпосылки создания изобретения
Известно, что коммерческие автомобили для тяжелых условий эксплуатации, такие как грузовые автомобили для сухопутных перевозок и автобусы, оснащают автоматическими механическими трансмиссиями (АМТ), которые действуют согласно заранее заданным программам. Эти трансмиссии обычно рассчитаны на обеспечение постоянных характеристик согласно заранее заданным программам. В течение ряда лет для управления работой двигателя также применяют электронные средства управления. В попытках поощрить правильную или оптимальную манеру вождения в электронном контроллере двигателя были реализованы специально разработанные поощряющие функции. Так, водитель, который эксплуатирует двигатель в предписанных, оптимальных режимах, таких как вождение в стиле "gentle foot" (плавное нажатие на педали), и тем самым достигает высокой экономичности пробега, может быть поощрен блоком управления двигателя посредством предоставления более высокой доступной мощности в лошадиных силах, поскольку исходя из анализа предыстории вождения предполагается, что водитель станет использовать ее, только когда это действительно потребуется. Пример таких поощрительных возможностей двигателя описан в патенте US 6366848, который в порядке ссылки целиком включен в настоящую заявку.
В настоящей заявке признается желательность реализации подобной системы предоставления дополнительных функций трансмиссии, когда контроллер автомобиля решает, что конкретный водитель доказал, что заслуживает этого своей оптимальной манерой вождения.
Краткое изложение сущности изобретения
По меньшей мере в одном из вариантов осуществления изобретения предложен способ адаптации автоматической механической трансмиссии (АМТ) на транспортном средстве (далее - автомобиле) большой грузоподъемности. При осуществлении способа оценивают по меньшей мере одну характеристику вождения водителя автомобиля. Конкретные примеры приведены далее, но обычно ими являются особенности вождения, доказывающие умение водителя выполнять определенные задачи вождения. Их используют в качестве прогнозирующего параметра способности водителя обращаться и правильно пользоваться расширенными (усовершенствованными) функциями автомобиля, которые являются полезными при их правильном использовании, но которые также могут быть использованы неправильно. Исходя из оценки водителя относят к категории тех, кто имеет право на расширенные функции трансмиссии, или тех, кто не имеет право на расширенные функции трансмиссии. Если решение является положительным, то есть установлено, что водитель имеет право на расширенные функции трансмиссии, водителю предоставляется по меньшей мере одна расширенная функция трансмиссии.
В качестве альтернативы, если установлено, что водитель не имеет право на расширенные функции трансмиссии, для водителя остаются доступными текущие функции трансмиссии. Более того, вместо сохранения существующего положения в изобретении также предусмотрено сокращение текущих функций трансмиссии, если установлено, что водитель не имеет право на расширенные функции трансмиссии, или, если в результате оценки установлено, что характеристики вождения водителя находятся не на должном уровне.
В одном из вариантов осуществления характеристики вождения водителя автомобиля, качество которых может быть оценено, включают одну или несколько из следующих характеристик: (а) выбор между включением тормоза и акселератора; (б) использование сцепления; (в) использование акселератора; (г) использование автоматического поддержания скорости движения; (д) использование прогрева двигателя; (е) использование охлаждения двигателя; и (ж) осуществление регенерации регенеративного сажевого фильтра твердых частиц в выхлопных газах дизельного двигателя.
В другом варианте осуществления оцениваемыми характеристиками являются связанные с трансмиссией измеримые характеристики водителя автомобиля. Они могут включать по меньшей мере одну из следующих характеристик: (а) умение водителя выбирать вождение в экономичном режиме; (б) умение водителя выбирать вождение в режиме свободного хода; (в) умение выбирать низшую передачу; и (г) умение водителя использовать программы торможения.
Примеры расширенных функций трансмиссии, которые могут быть предоставлены, включают: (а) включение пониженной передачи; (б) переключение передач с перескоком; (в) переключение передач в ручном режиме; (г) режим с включенным вспомогательным тормозом; (д) режим свободного хода; (е) режим холостого хода; и (ж) скачкообразное переключение передач в режиме свободного хода.
Дополнительно предусмотрено, что возможности двигателя автомобиля также могут быть расширены исходя из оценки характеристик вождения водителя; примеры таких расширений возможностей двигателя включают: (а) увеличение максимальной эффективной мощности в лошадиных силах; (б) увеличение максимального эффективного крутящего момента; (в) увеличение максимальной частоты вращения двигателя; и (г) повышение быстроты срабатывания (отклика на воздействие) двигателя.
Краткое описание чертежей
На приложенных чертежах различным образом проиллюстрированы особенности описываемых вариантов осуществления изобретения. Следует учесть, что проиллюстрированные варианты осуществления являются лишь примерами и не ограничивают объем правовой охраны. При этом чертежи является частью раскрытия описания и на них:
на фиг.1 показана блок-схема, иллюстрирующая пример способа реализации системы поощрения водителя на основе АМТ,
на фиг.2А - схема, иллюстрирующая различные характеристики водителя, которые могут оцениваться,
на фиг.2Б - схема, иллюстрирующая функции трансмиссии, которые могут предоставляться, и
на фиг.2В - схема, иллюстрирующая расширенные функции двигателя, которые могут предоставляться,
на фиг.3 - применение изобретения в компьютерном устройстве.
Подробное описание изобретения
Описанное изобретение относится к изменению некоторых связанных с техническими данными характеристик АМТ, когда из оценки манеры вождения следует, что водитель обладает соответствующим уровнем мастерства и в остальном управляет транспортным средством (автомобилем) дисциплинированно или по меньшей мере согласно запрограммированным условиям. Обычно этот процесс можно представить как процесс или систему поощрения, в которой водителя, демонстрирующего определенные качества вождения, поощряют за его положительно оцененное поведение путем предоставления дополнительных функций трансмиссии посредством стандартных программ контроллера АМТ. Напротив, если из оценки манеры вождения следует, что водитель является неквалифицированными или в остальном имеет неправильную манеру вождения, некоторые доступные функции могут быть исключены из стандартных программ.
Рассмотрим фиг.1, на которой в виде блок-схемы проиллюстрирован способ поощрительного предоставления расширенных функций трансмиссии. Осуществляют оценку по меньшей мере одной характеристики вождения водителя автомобиля (шаг 105). Затем определяют, имеет ли право водитель по меньшей мере на одну расширенную функция трансмиссии (шаг 110). Если водитель имеет право по меньшей мере на одну расширенную функцию трансмиссии, предоставляют по меньшей мере одну расширенную функцию трансмиссии (шаг 115). Если установлено, что водитель не имеет такого права, продолжают осуществлять оценку по меньшей мере одной характеристики вождения (шаг 105).
На фиг.2А представлено множество оцениваемых характеристик вождения (шаг 155). Хотя в изобретении рассматриваются эти характеристики вождения, могут использоваться другие характеристики, не выходящие за пределы существа изобретения. Расширенные функции трансмиссии (шаг 150), а также расширенные функции двигателя (шаг 160) также представлены в формате списка, как это показано на фиг.2Б и 2В соответственно. Аналогичным образом, они представлены в качестве примеров некоторых из возможных функций, которые могут быть предоставлены, если по меньшей мере одна из оцениваемых характеристик вождения водителя (шаг 155) удовлетворяет требованиям.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления условия, используемые, чтобы определить, управляет ли водитель автомобилем должным образом, предусматривают использование измеренных характеристик заданной трансмиссии. Хотя далее в описании представлены примеры измеренных характеристик трансмиссии, известны другие характеристики, которые без труда примут во внимание специалисты в данной области техники.
Как показано на фиг.2А, некоторые примеры, отражающие надлежащие или оптимальные действия водителя, включают время вождения в "экономичном режиме" (шаг 220), использование режима свободного хода (шаг 222), правильный выбор низшей передачи (шаг 224), экономичное использование "ручного режима" (шаг 226), умелое использование "полуавтоматического" режима (шаг 228) и оптимальное использование программ торможения (шаг 230).
Специалисты в данной области техники учтут, что обычной опцией АМТ является переключатель экономичного режима, обычно расположенный на самом рычаге переключения передач. Этот переключатель приводится в действие водителем, когда водитель желает, чтобы трансмиссия действовала согласно заданным оптимизированным программам, рассчитанным на экономичную эксплуатацию автомобиля. Общепринятой правильной манерой вождения является включение экономичного режима при управлении в обычных условиях, в которых не требуются расширенные функции или другие особые режимы работы трансмиссии. Обычно это означает использование более высоких передач и, возможно, включение прямой передачи. Соответственно, блок управления трансмиссии или какой-либо иной связанный с ней контроллер может отслеживать период времени, в течение которого водитель использует экономичный режим, когда это целесообразно согласно запрограммированным условиям. Отслеживание времени использования экономичного режима может осуществляться в абсолютных цифрах или в процентах от общего времени пробега автомобиля; вместе с тем, наиболее выгодно оценивать его относительно времени, в течение которого по оценке контроллера(-ов) при существующих условиях был бы приемлемым экономичный режим. Таким образом, можно оценивать умение водителя выбирать экономичный режим вождения (шаг 220).
Другим примером правильной манеры вождения является умелое использование функции свободного хода. С целью повышения эффективности в программах работы трансмиссии может быть предусмотрен режим свободного хода, чтобы при соответствующих обстоятельствах автомобиль мог двигаться без помех, создаваемых сопротивлением двигателя. Подробности программы свободного хода дополнительно описаны в заявке US 10/709384, поданной 30 апреля 2004 г., по которой в настоящее время выдан патент США (соответствующий WO 03/037672) и содержание которой в порядке ссылки целиком включено в настоящую заявку. В частности, отмечаем абзацы 20-89, в которых описаны подробности функций свободного хода. Другие примеры режима свободного хода описаны в патенте US 6869377, заявках WO 02/092378, WO 03/037672, WO 03/037672 и WO 2005/084995, при этом все они в прямой форме в порядке ссылки целиком включены в настоящую заявку. Как пояснено выше, функции свободного хода, если их надлежащим образом применять, обеспечивают более топливосберегающую работу двигателя по сравнению с работой двигателя без использования функции свободного хода. Примеры обстоятельств, в которых может быть выгоден свободный ход, включают движение по склону от небольшого до умеренного и замедление хода автомобиля, но без необходимости использования ни рабочего тормоза, ни вспомогательных тормозов автомобиля (движение накатом).
Функция свободного хода может быть обеспечена путем выведения из зацепления синхронного разъемного зубчатого колеса или синхронного зубчатого колеса при отсутствии в коробке передач разъемного зубчатого колеса. Контроллер, принимающий решение о включении функции свободного хода, предпочтительно принимает сигналы от переключателя передач, датчика нажатия педали акселератора, устройства управления вспомогательным тормозом, датчика положения педали тормоза и модуля автоматического поддержания скорости движения. Если условия предварительно заданной программы соблюдены, включается функция свободного хода. Как и время использования экономичного режима, время использования режима свободного хода может измеряться в абсолютных цифрах или в процентах. Кроме того, поскольку режим свободного хода доступен лишь при ограниченном числе условий, в качестве показателя для сравнения также может использоваться время, в течение которого трансмиссия действительно находится в таком режиме свободного хода, относительно условия, при котором доступен режим свободного хода. Использование режима свободного хода желательно, поскольку при этом снижается нагрузка на двигатель и трансмиссию, а также экономится топливо.
Согласно другой особенности изобретения с целью оценки соответствия водителя требованиям, касающимся его способности и компетентности обращаться с расширенными характеристиками трансмиссии, оказывающими как полезное, так и, возможно, вредное воздействие на расширенные функции трансмиссии, также может использоваться умение водителя переходить с режима свободного хода на регулирование подачи горючей смеси или торможение двигателем. При этом следует учесть, что использование режима свободного хода может быть неприемлемым, если вскоре после включения режима свободного хода приводится в действие рабочий тормоз. Может отслеживаться количество случаев этих приемлемых и неприемлемых действия, чтобы впоследствии решить, удовлетворяет ли использование функции свободного хода запрограммированным предельным величинам. Таким образом, можно оценивать умение водителя выбирать режим свободного хода (шаг 222).
Еще одним примером правильной манеры вождения является выбор водителем соответствующей низшей передачи. При трогании с места с использованием автоматической механической трансмиссии водитель может выбирать низшую передачу. Путем выбора низшей передачи водитель может позволить трансмиссии пропустить передачи, которые не требуются при трогании с места, как в случае небольшой нагрузки или, если с грузовым автомобилем не соединен прицеп. За счет этого не допускается очень быстрое циклическое прохождение трансмиссии через низшие передачи. Кроме того, водитель может выбрать низшую передачу в том случае, когда нагрузка на автомобиль является очень значительной. Путем выбора низшей передачи водитель позволяет автомобилю трогаться с места без перегрузки двигателя или потенциально даже его остановки. Контроллер трансмиссии и(или) контроллер двигателя может контролировать надлежащий выбор низшей передачи, а также уместность конкретной выбранной передачи. Аналогичным образом также могут учитываться случаи, когда водитель неверно выбирает низшую передачу. Обычно это происходит, когда водитель выбирает низшую передачу, которая является более высокой, чем приемлемая низшая передача. В результате такого выбора трансмиссия может переключиться на более низкую передачу или даже в некоторых случаях может остановиться двигатель. Таким образом, можно оценивать умение водителя выбирать низшую передачу (шаг 224).
Для использования функции ручного режима автоматической механической трансмиссии от водителя также требуется умение. Ручной режим позволяет водителю вручную выбирать более высокие и более низкие передачи с помощью переключателя передач в кабине автомобиля большой грузоподъемности. Использование ручного режима для переключения на более высокую передачу, когда автомобиль большой грузоподъемности собирается достигнуть вершины подъема, может быть расценено как показатель использования водителем ручного режима для умелого и эффективного переключения трансмиссии. Вместе с тем, водитель также может демонстрировать неверную манеру вождения применительно к таким программам ручного переключения, если он включает одну передачу, и двигатель в течение существенного времени работает на этой передаче в широком диапазоне частоты вращения двигателя. Этот последний случай применения ручного режима может быть вреден как для двигателя, так и трансмиссии, почти всегда неэффективен с точки зрения расхода топлива и, следовательно, преимущественно не поощряется. Таким образом, можно оценивать умение водителя использовать ручной режим (шаг 226).
Кроме того, когда водитель достигает вершины подъема, водитель может преждевременно попытаться переключиться на более высокую передачу, и трансмиссии придется переключиться на более низкую передачу до прохождения вершины. Эта попытка может быть осуществлена водителем путем нажатия на переключатель сбоку от рычага переключения передач, чтобы указать, что следует переключиться на более высокую передачу при осуществлении в остальном автоматического управления переключением передач. Может учитываться число случаев неверного ручного переключения передач водителем, или может осуществляться учет в процентах случаев попыток неверного переключения относительно общего числа таких попыток. Таким образом, можно оценивать умение водителя использовать полуавтоматический режим (шаг 228).
Обычно автомобиль большой грузоподъемности оснащен вспомогательной системой торможения, помогающей водителю затормозить автомобиль. В некоторых случаях вспомогательный тормоз приводится в действие посредством блока управления вспомогательным тормозом, который может быть установлен в различные положения. В одном из возможных вариантов осуществления настоящего изобретения блок 51 управления вспомогательным тормозом может быть установлен во множество положений, например, "A", "1", "2", "3" и "В".
Положение "А" соответствует режиму автоматического вспомогательного торможения, которым управляет блок управления, если автомобилем управляют с использованием системы автоматического поддержания скорости движения. Это означает, что вспомогательным тормозом управляют с учетом заданной скорости, при этом чем выше скорость относительно заданной скорости, тем чаще обычно используют вспомогательные тормоза. Если автомобилем не управляют с использованием системы автоматического поддержания скорости движения, регулирование вспомогательного тормоза будет зависеть от того, насколько нажата педаль тормоза. Кроме того, положение "1" соответствует вспомогательному торможению, при котором доступна только часть тормозного момента, создаваемого функциями вспомогательного торможения, например, 15%. Положение "2" может соответствовать вспомогательному торможению, при котором доступна несколько большая часть тормозного момента, например, 40%, а позиция "3" может соответствовать вспомогательному торможению, при котором доступен весь тормозной момент (100%), создаваемый функциями вспомогательного торможения. Положение "OFF" означает, что функция вспомогательного торможения не действует. Положение "В" используют для активации специальной программы выбора передач таким образом, чтобы получать оптимальный эффект торможения двигателем. Когда блок управления тормозом установлен в положение "В", трансмиссия может обнаружить это, поскольку от нее требуется выполнение специальных программ. Водитель может неверно использовать эти программы, если выберет положение "В", а затем снова нажмет на педаль акселератора. Это приводит к увеличению нагрузки и износа трансмиссии, а также вспомогательной системы торможения. Таким образом, можно оценивать умение водителя использовать программы торможения (шаг 230).
Кроме того, трансмиссия может определять характеристики, свидетельствующие о ненадлежащей манере вождения, включая число случаев прямого перехода с педали акселератора на педаль тормоза, число случаев водитель прямого перехода с педали тормоза на педаль акселератора, что всякий раз может приводить к перегреву и(или) перегрузке сцепления. Таким образом, может осуществляться оценка умения водителя выбирать между включением тормоза и акселератора (шаг 232). Контроллер трансмиссии способен определять, когда из-за действий водителя произошел перегрев сцепления или пробуксовка сцепления в течение более длительного, чем заданное время, и тем самым оценивать умение водителя использовать сцепление (шаг 234). Трансмиссия учитывает случаи этих неверных действий, чтобы использовать для последующих решений.
В число оцениваемых характеристик вождения водителя (шаг 155) также входят измеренные характеристики двигателя, которые могут использоваться, чтобы определить, следует ли предоставить дополнительные функции трансмиссии. Одним из примеров измеренной характеристики двигателя является нажатие педали акселератора (степень и(или) скорость), которое также может расцениваться как умение водителя использовать акселератор (шаг 236). Водитель может энергично пользоваться педалью акселератора, быстро нажимая педаль, а также нажимая педаль сильнее, чем это необходимо, чтобы автомобиль достиг желаемой скорости. Таким образом, можно определять, как быстро нажата педаль, а также степень ее нажатия. Кроме того, это может приводить к изменениям частоты вращения двигателя, а также изменениям крутящего момента, создаваемого двигателем. Как максимальная частота вращения двигателя, так и время работы в заданном диапазоне частот вращения двигателя может контролироваться. Например, диапазоны частот вращения двигателя могут быть установлены с интервалом в 50 или 100 оборотов в минуту в зависимости от желаемой классификации. Таким образом, можно определять время работы в каждом из этих диапазонов и сравнивать его с желаемыми условиями эксплуатации, что позволяет оценивать умение водителя использовать соответствующие диапазоны частот вращения/крутящего момента (шаг 246).
Также может контролироваться затребованный крутящий момент двигателя как с точки зрения максимального затребованного крутящего момента, так и времени, в течение которого создается затребованный крутящий момент в конкретном диапазоне. Кроме того, может контролироваться скорость изменения частоты вращения двигателя и крутящего момента, создаваемого двигателем. Скорость изменения означает изменение частоты вращения двигателя за определенный период времени. Например, если частота вращения двигателя возрастает с 900 об/мин до 1200 об/мин за период в три секунды (3 сек), скорость изменения составляет 100 об/мин/сек. Таким образом, может оцениваться умение водителя использовать соответствующую скорость изменения частоты вращения/крутящего момента (шаг 248). Кроме того, контроллер двигателя может контролировать использование системы автоматического поддержания скорости движения. Использование автоматического поддержания скорости движения позволяет водителю поддерживать преимущественно постоянную скорость движения. Может регистрироваться и контролироваться частота применения автоматического поддержания скорости, а также установленная величина скорости движения. Таким образом, может оцениваться умение водителя использовать автоматическое поддержание скорости движения (шаг 238).
Кроме того, контроллер(-ы) может контролировать конкретные случаи правильного/неправильного применения двигателя, такие как осуществлен ли достаточный прогрев (шаг 240) и охлаждение (шаг 242) двигателя или как применяется двигатель во взаимодействии с процессами очистки регенеративного сажевого фильтра дизельного двигателя (шаг 244). При запуске двигателя автомобиля большой грузоподъемности желательно позволить двигателю достичь заданной рабочей температуры прежде, чем начинать движение или разгонять двигатель до высокой частоты вращения или подвергать его высоким нагрузкам. Аналогичным образом после запуска двигателя в тяжелых условиях работы, таких как движение в гору, желательно охладить двигатель прежде, чем выключить его. Таким образом, можно контролировать время, затрачиваемое на разогрев двигателя перед инициированием высоких нагрузок и высокой частоты вращения, и время, затрачиваемое на его охлаждение перед выключением. Предусмотрен контроль температуры двигателя, если на протяжении заданного периода времени превышена конкретная величина частоты вращения или крутящего момента двигателя, а также контроль температуры двигателя при выключении. Эти показатели могут сравниваться с оптимальными или желательными параметрами, чтобы определить, позволил ли водитель надлежащим образом разогреться или охладиться двигателю. Таким образом, можно оценивать умение водителя использовать прогрев двигателя (шаг 240) и использовать охлаждения двигателя (шаг 242).
Когда автомобиль большой грузоподъемности оснащен регенеративным сажевым фильтром дизельного двигателя, регенерация может происходить во время обычного движения или посредством особой работы двигателя, обеспечивающей эффект регенерации. Можно контролировать число случаев регенерации фильтра во время обычного движения и число случаев, когда необходима особая работа двигателя. Это число можно дополнительно определять в процентах в каждом случае относительно числа осуществленных циклов регенерации или в виде отношения особой работы к обычной работе или наоборот. Таким образом, можно оценивать умение водителя осуществлять регенерацию регенеративного сажевого фильтра дизельного двигателя (шаг 244).
На фиг.2Б показаны примеры возможных расширенных функций трансмиссии (шаг 150). В соответствии с настоящим изобретением, когда обнаружены некоторые признаки, свидетельствующие о достаточном умении водителя для того, чтобы служить основанием для предоставления расширенных характеристик трансмиссии, эти дополнительные функции в том числе включают: включение пониженной передачи (шаг 202), переключение передач с перескоком (шаг 204), включая увеличение числа передач, которые могут быть переключены с перескоком, активация ручного режима, если он был ранее заблокирован (шаг 206), включая активацию конкретных кнопок на переключателе передач, особый режим вспомогательного торможения (шаг 208), режим свободного хода (шаг 210), включая увеличенный предел допустимых оборотов двигателя в режиме свободного хода, режим холостого хода (шаг 212) и скачкообразное переключение передач в режиме свободного хода (шаг 214).
Функция включения пониженной передачи (шаг 202) трансмиссии является специальной программой, обеспечивающей максимальное ускорение автомобиля при полностью нажатой педали акселератора. Она может включать специальную программу выбора передач, программу переключения передач и программу подачи топлива в двигатель.
Программа переключения передач с перескоком (шаг 204) позволяет водителю или программе управления трансмиссии пропускать несколько промежуточных передач между текущей выбранной передачей и желаемой передачей. Например, если грузовой автомобиль работает с незначительной нагрузкой и включенной передачей 8, при соответствующих условиях движения можно напрямую перейти на передачу 12. При работе с ручной трансмиссией водитель выбрал бы передачу 12 вручную. Тем не менее, типичные АМТ должны включать каждую очередную передачу перед переходом на следующую передачу. Некоторые АМТ допускают переключение передач с перескоком, в результате чего могут быть пропущены две передачи и в описанном выше случае включена передача 11. После этого для переключения трансмиссии на желаемую передачу 12 осуществляется одно переключение. В качестве альтернативы программа переключения передач трансмиссии с перескоком (шаг 204) может предусматривать пропуск всех передач между 8 и 12 и прямое включение передачи 12. Также могут быть предусмотрены другие ограничения переключения передач с перескоком. В некоторых вариантах осуществления функция переключения передач с перескоком (шаг 204) может быть изначально заблокирована, при этом функция переключения передач с перескоком (шаг 204) предоставляется после демонстрации некоторых из описанных характеристик, указывающих на умение водителя. Кроме того, после предоставления функции переключения передач с перескоком (шаг 204) предусмотрена возможность разрешать лишь пропуск определенного числа передач, пока не будут выполнены некоторые из упомянутых условий. Более того, предусмотрено, что функция может предоставляться поэтапно; иными словами, чем выше оценивается умение водителя, тем большее число пропущенных передач допускается.
Трансмиссия может быть дополнительно рассчитана на выполнение специальной программы выбора и переключения передач, связанного со вспомогательной системой торможения (шаг 208). Как описано ранее, блок управления вспомогательным тормозом может быть реализован с возможностью включения режима "В", в котором трансмиссия будет специально рассчитана на обеспечение дополнительной мощности торможения. Этот режим может быть изначально заблокирован и деблокирован только после выполнения водителем набора заданных условий с использованием описанных выше зарегистрированных показателей.
Ручной режим работы трансмиссии (шаг 206) позволяет водителю вручную управлять включением передач трансмиссии. При включении передач водителем может возникать сложность, упомянутая выше в связи с ручным выбором передач. В связи с этим в некоторых случаях ручной режим (шаг 206) может быть изначально ограничен и лишь впоследствии дополнительно разрешен после выполнения набора заданных условий. Аналогичным образом, кнопки, позволяющие водителю выбирать конкретное переключение передач, обычно кнопки с обозначениями "+" и "-", могут быть изначально заблокированы при работе в автоматическом режиме и впоследствии деблокированы после выполнения водителем набора заданных условий.
Что касается режима свободного хода (шаг 210), как описано ранее, эта функция (шаг 210) позволяет автомобилю двигаться без помех, создаваемых сопротивлением двигателя. Эта функция (шаг 210) может быть изначально заблокирована и деблокирована после выполнения некоторых из упомянутых выше условий. Аналогичным образом, если после ее деблокирования результаты последующей оценки указывают на то, что функция (шаг 210) используется ненадлежащим образом, она может быть исключена из списка функций или программ, разрешенных для трансмиссии. В некоторых случаях желательно, чтобы функция свободного хода (шаг 210) позволяла превышать предельные допустимые обороты двигателя. Это может происходить, если выполнены некоторые из упомянутых выше условий, в особенности те из них, которые связаны с надлежащим применением режима свободного хода (шаг 210).
Другой программой, которая может быть разрешена или изменена с учетом заданных условий, является функция холостого хода трансмиссии (шаг 212). В режиме холостого хода (шаг 212) трансмиссия позволяет двигателю работать на холостых оборотах и при этом приводить в движение автомобиль. Это в особенности полезно в ситуациях, в которых автомобиль движется с низкой скоростью. Кроме того, режим холостого хода может дополнительно включать функцию скачкообразного переключения передач (шаг 214), когда легкое нажатие педали акселератора или педали тормоза при работе в этом режиме приводит к переключению трансмиссия на более высокую или на более низкую передачу.
Двигатель, как и трансмиссию, можно регулировать после выполнения некоторых предварительно заданных условий. Описанные далее примеры, также проиллюстрированные на фиг.2В, приведены лишь для наглядности, и специалист в данной области техники смог бы изменить или предусмотреть различные функции. Описанными в изобретении функциями являются ограничения характеристик двигателя (шаг 160), регулировки оборотов холостого хода и функции отображения для водителя. Многие ограничения характеристик двигателя могут быть установлены на заданных уровнях владельцем автомобиля, изготовителем или другими лицами, уполномоченными производить такие регулировки. В случае надлежащих действий водителя, на что указывают упомянутые выше зарегистрированные показатели, может быть увеличена допустимая мощность двигателя в лошадиных силах (шаг 260), крутящий момент (шаг 262), максимальная частота вращения двигателя (шаг 264) и приемистость двигателя (шаг 266). Эти характеристики могут улучшаться шагами с использованием ряда заданных пороговых величин или могут быть сразу установлены на уровне максимальных расчетных параметров. Если они улучшаются шагами, используется непрерывный набор регистрируемых показателей, обеспечивающий предоставление водителю все большего числа функций или функциональных возможностей. Также может быть предусмотрено более быстрое срабатывание двигателя при нажатии педали акселератора при обеспечении желаемого ускорения автомобиля. Как и описанные выше функции, время срабатывания может быть установлено на максимальном заданном уровне или путем ряда шагов.
Работа двигателя на оборотах холостого хода может быть изменена с целью включения конкретных дополнительных функций, таких как регулирование холостых оборотов (шаг 270), увеличение допустимого времени до выключения двигателя после начала работы на оборотах холостого хода (шаг 268) и ослабление шума, создаваемого двигателем при работе в режиме холостого хода (шаг 272). Число холостых оборотов двигателя устанавливают на конкретном уровне, но при некоторых обстоятельствах желательно, чтобы двигатель работал с большей частотой вращения, чем заданные холостые обороты. Часто работу двигателя регулируют таким образом, что по истечении заданного периода работы на оборотах холостого хода двигатель выключается. При некоторых обстоятельствах это нежелательно и после выполнения упомянутых условий заданное время работы двигателя на оборотах холостого хода может быть увеличено. Аналогичным образом, для ослабления шума двигателя при работе в режиме холостого хода могут применяться особые методы впрыска и т.п.За счет ослабления шума двигателя при работе в режиме холостого хода можно повысить комфорт водителя.
Кроме того, водитель может информироваться об этих новых расширенных функциях посредством дисплея (шаг 274). На дисплее может отображаться, например, выполнение водителем некоторых из указанных выше условий, а также указываться новые ограничения мощности в лошадиных силах, крутящего момента и частоты вращения двигателя.
Для предоставления водителю функций, доступ к которым он уже получил, в автомобиле большой грузоподъемности может быть предусмотрен способ установления личности водителя, входящего в автомобиль. В отдельных случаях для получения данных водителя в автомобиле используется смарт-карта или другой идентификационный значок. В качестве альтернативы для получения данных водителя в автомобиле большой грузоподъемности может использоваться встроенное устройство опознавания, которое может иметь пароль или прибор биометрической идентификации. Кроме того, в автомобиле большой грузоподъемности может быть предусмотрен контроль некоторых из упомянутых условий на протяжении заданного периода времени и контроль действий с целью определить, кем может являться водитель и функции каких типов следует предоставить такому конкретному водителю.
На фиг.3 показано устройство 500 согласно одному из вариантов осуществления изобретения, имеющее энергонезависимую память 520, процессор 510 и память 560 с оперативной записью и считыванием. Память 520 имеет первую область 530, в которой хранится компьютерная программа для управления устройством 500. Хранящейся в части 530 памяти компьютерной программой для управления устройством 500 может являться операционная система.
Устройство 500 может помещаться, например, в блоке управления, таком как контроллер трансмиссии или контроллер двигателя. Блок 510 обработки данных может представлять собой, например, микрокомпьютер.
Память 520 также имеет вторую область 540, в которой хранится программа адаптации АМТ согласно изобретению. В одном из альтернативных вариантов осуществления программа адаптации АМТ хранится в отдельной энергонезависимой запоминающей среде 550, такой как, например, компакт-диск (CD) или полупроводниковая память со сменными дисками. Программа может храниться в выполнимой форме или в сжатом виде,
Когда далее указано, что блок 510 обработки данных выполняет конкретную функцию, должно быть ясно, что блок 510 обработки данных выполняет конкретную часть программы, хранящейся в памяти 540, или конкретную часть программы, хранящейся в энергонезависимой среде 550 для записи.
Блок 510 обработки данных рассчитан на обмен данными с памятью 550 посредством шина 514 данных. Блок 510 обработки данных также рассчитан на обмен данными с памятью 520 посредством шины 512 данных. Кроме того, блок 510 обработки данных рассчитан на обмен данными с памятью 560 посредством шины 511 данных. Блок 510 обработки данных также рассчитан на обмен данными с портом 590 данных путем использования шины 515 данных.
Предложенный в настоящем изобретении способ может быть осуществлен блоком 510 обработки данных, который выполняет программу, хранящуюся в памяти 540, или программу, хранящуюся в энергонезависимой среде 550 для записи.
Изобретение не следует считать ограниченным описанными выше вариантами осуществления, и предполагается возможность ряда дополнительных вариантов и усовершенствований, входящих в объем следующей далее формулы изобретения.
1. Способ адаптации автоматической механической трансмиссии (АМТ) на транспортном средстве большой грузоподъемности, при осуществлении которого оценивают по меньшей мере одну характеристику вождения водителя транспортного средства (105), исходя из упомянутой оценки относят водителя к одной из следующих категорий (110): имеющих право на расширенные функции трансмиссии и не имеющих право на расширенные функции трансмиссии, и если водитель отнесен к категории имеющих право на расширенные функции трансмиссии, ему предоставляют по меньшей мере одну расширенную функцию трансмиссии (115).
2. Способ по п.1, в котором дополнительно сохраняют текущие функции трансмиссии, если водитель отнесен к категории не имеющих право на расширенные функции трансмиссии.
3. Способ по п.1, в котором дополнительно сокращают текущие функции трансмиссии, если водитель отнесен к категории не имеющих право на расширенные функции трансмиссии.
4. Способ по п.1, в котором дополнительно сокращают текущие функции трансмиссии, если установлено, что характеристики вождения водителя находятся не на должном уровне.
5. Способ по п.1, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения (155) водителя транспортного средства является по меньшей мере одна из характеристик, включающих связанную с трансмиссией измеримую характеристику и связанную с двигателем измеримую характеристику.
6. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения (155) водителя транспортного средства является по меньшей мере одна связанная с трансмиссией измеримая характеристика.
7. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной связанной с трансмиссией измеримой характеристикой водителя транспортного средства является по меньшей мере одна из следующих характеристик:
умение выбирать экономичный режим вождения (220),
умение выбирать вождение в режиме свободного хода (222),
умение выбирать низшую передачу (224) и
умение использовать программы торможения (230).
8. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной связанной с трансмиссией измеримой характеристикой водителя транспортного средства является умение выбирать экономичный режим вождения (220).
9. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной связанной с трансмиссией измеримой характеристикой водителя транспортного средства является умение выбирать вождение в режиме свободного хода (222).
10. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной связанной с трансмиссией измеримой характеристикой водителя транспортного средства является умение выбирать низшую передачу (224).
11. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной связанной с трансмиссией измеримой характеристикой водителя транспортного средства является умение использовать программы торможения (230).
12. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение выбирать между приведением в действие тормоза и акселератора (232).
13. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение использовать сцепление (234).
14. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение использовать акселератор (236).
15. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение использовать автоматическое поддержание скорости движения (238).
16. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение использовать прогрев двигателя (240).
17. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение использовать охлаждение двигателя (242).
18. Способ по п.5, в котором упомянутой по меньшей мере одной характеристикой вождения водителя транспортного средства является умение водителя осуществлять регенерацию регенеративного сажевого фильтра дизельного двигателя (244).
19. Способ по п.6, в котором упомянутой по меньшей мере одной из предоставляемых расширенных функций трансмиссии (150) является по меньшей мере одна из следующих функций:
включение пониженной передачи (202),
переключение передач с перескоком (204),
переключение передач в ручном режиме (206),
режим с включенным вспомогательным тормозом (208),
режим свободного хода (210),
режим холостого хода (212) и
скачкообразное переключение передач в режиме свободного хода (214).
20. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является включение пониженной передачи (202).
21. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является переключение передач с перескоком (204).
22. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является переключение передач в ручном режиме (206).
23. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является режим с включенным вспомогательным тормозом (208).
24. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является режим свободного хода (210).
25. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является режим холостого хода (212).
26. Способ по п.19, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией трансмиссии является скачкообразное переключение передач в режиме свободного хода (214).
27. Способ по п.1, в котором исходя из упомянутой оценки относят водителя к одной из следующих категорий: имеющих право на расширенные функции двигателя (160) и не имеющих право на расширенные функции двигателя, и если водитель отнесен к категории имеющих право на расширенные функции двигателя, ему предоставляют по меньшей мере одну расширенную функцию двигателя.
28. Способ по п.27, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией двигателя является по меньшей мере одна из следующих функций:
увеличение максимальной эффективной мощности (260),
увеличение максимального эффективного крутящего момента (262),
увеличение максимальной частоты вращения двигателя (264) и
повышение быстроты отклика двигателя (266).
29. Способ по п.28, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией двигателя является увеличение максимальной эффективной мощности (260).
30. Способ по п.28, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией двигателя является увеличение максимального эффективного крутящего момента (262).
31. Способ по п.28, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией двигателя является увеличение максимальной частоты вращения двигателя (264).
32. Способ по п.28, в котором упомянутой по меньшей мере одной предоставляемой расширенной функцией двигателя является повышение быстроты отклика двигателя (266).
33. Устройство (500) управления, обеспечивающее адаптацию автоматической механической трансмиссии на транспортном средстве, снабженное памятью (520), содержащей машиночитаемую программу, при исполнении которой осуществляются действия способа по п.1.
