устройство управления началом движения транспортного средства

Формула изобретения

1. Устройство управления началом движения для транспортного средства, включающее в себя механическую трансмиссию, сцепление, выполненное с возможностью подключать и отключать силовую передачу от двигателя на ведущее колесо при операции переключения передач посредством механической трансмиссии, педаль сцепления, выполненную с возможностью управлять зацеплением и расцеплением сцепления, и средство считывания степени открытия акселератора, выполненное с возможностью считывать степень открытия акселератора, причем устройство управления началом движения транспортного средства содержит:

- средство передачи информации, сконфигурированное с возможностью сообщать водителю, что педаль акселератора соответствует степени открытия акселератора, при которой педаль сцепления возвращается, когда степень открытия акселератора становится равной или превышающей предварительно определенное пороговое значение степени открытия акселератора посредством нажатия педали акселератора в состоянии, в котором сцепление расцеплено посредством нажатия педали сцепления в начале движения транспортного средства;

- причем пороговое значение степени открытия акселератора корректируется в соответствии с сопротивлением движению в начале движения транспортного средства, и пороговое значение степени открытия акселератора при большом сопротивлении движению относительно превышает пороговое значение степени открытия акселератора при небольшом сопротивлении движению.

2. Устройство управления началом движения для транспортного средства по п.1, в котором средство передачи информации является средством изменения силы нажатия, сконфигурированным с возможностью изменять силу нажатия педали акселератора; и средство передачи информации сконфигурировано с возможностью увеличивать силу нажатия педали акселератора относительно базовой силы s нажатия на предварительно определенную величину, когда степень открытия акселератора становится равной или превышающей пороговое значение степени открытия акселератора.

3. Устройство управления началом движения для транспортного средства по п.1 или 2, в котором пороговое значение степени открытия акселератора является степенью открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства.

4. Устройство управления началом движения для транспортного средства по п.2, в котором величина увеличения силы нажатия относительно базовой силы нажатия, которая генерируется в средстве изменения силы нажатия, снижается, когда нагрузка транспортного средства является большой после зацепления сцепления.

5. Устройство управления началом движения для транспортного средства по п.4, в котором определяется то, что нагрузка транспортного средства является большой, когда частота вращения двигателя сразу после зацепления сцепления снижается на значение, равное или превышающее предварительно определенную частоту вращения.

6. Устройство управления началом движения для транспортного средства по по п.1 или 2, в котором устройство управления началом движения транспортного средства содержит средство считывания плотности всасываемого воздуха, сконфигурированное с возможностью считывать плотность воздуха; пороговое значение степени открытия акселератора корректируется в соответствии с плотностью окружающего всасываемого воздуха в начале движения транспортного средства; и пороговое значение степени открытия акселератора при небольшой плотности всасываемого воздуха относительно превышает пороговое значение степени открытия акселератора при большой плотности всасываемого воздуха.

Описание изобретения к патенту

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к устройству управления началом движения транспортного средства, оснащенному механической трансмиссией.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Например, патентный документ 1 раскрывает область техники, чтобы изменять частоту вращения двигателя до целевой частоты вращения двигателя, превышающей частоту вращения на холостом ходу, в соответствии с положением сцепления, когда степень открытия дросселя равна или меньше предварительно определенного значения в начале движения транспортного средства, оснащенного механической трансмиссией. В этом патентном документе 1 скорость увеличения целевой частоты вращения двигателя относительно частоты вращения на холостом ходу задается меньшей относительно состояния на начальной ступени зацепления сцепления по мере того, как зацепление сцепления продолжается.

[0003] Тем не менее, в этом патентном документе 1 необходимо возвращать увеличенную частоту вращения двигателя к исходной частоте после начала движения транспортного средства. Вследствие этого у водителя может возникать ощущение замедления. Кроме того, транспортное средство может двигаться без нажатия педали акселератора водителем. Соответственно, у водителя может возникать неестественное ощущение.

[0004] Иными словами, в этом патентном документе 1 транспортное средство с большой вероятностью не начинает движение плавно без возникновения неестественного ощущения у водителя.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0005] Патентный документ 1. Публикация заявки на патент (Япония) № 2001-263138.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Устройство управления началом движения для транспортного средства согласно настоящему изобретению содержит средство передачи информации, сконфигурированное с возможностью сообщать водителю, что педаль акселератора соответствует степени открытия акселератора, при которой педаль сцепления возвращается, когда степень открытия акселератора становится равной или превышающей предварительно определенное пороговое значение степени открытия акселератора посредством нажатия педали акселератора в состоянии, в котором сцепление разомкнуто посредством нажатия педали сцепления в начале движения транспортного средства.

[0007] Посредством настоящего изобретения водителю становится просто поддерживать педаль акселератора на постоянной степени открытия акселератора, при которой педаль сцепления возвращается в начале движения транспортного средства. Соответственно, можно плавно зацеплять сцепление и легко достигать плавного начала движения транспортного средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0008] Фиг.1 является пояснительным видом, схематично показывающим схематичную конфигурацию силовой системы транспортного средства, к которому применяется настоящее изобретение.

Фиг.2 является пояснительным видом, схематично показывающим конфигурацию аппарата управления силой нажатия педали акселератора, который применяется к настоящему изобретению, и схематичную конфигурацию механизма изменения силы нажатия.

Фиг.3 является пояснительным видом, схематично показывающим механизм изменения силы нажатия, который применяется к настоящему изобретению.

Фиг.4 является характерным видом, показывающим пример характеристики силы нажатия педали акселератора.

Фиг.5 является временной диаграммой, показывающей изменения различных параметров в начале движения транспортного средства в варианте осуществления настоящего изобретения.

Фиг.6 является временной диаграммой, показывающей изменения различных параметров в начале движения транспортного средства в сравнительном примере.

Фиг.7 является временной диаграммой, показывающей изменения различных параметров в начале движения транспортного средства в сравнительном примере.

Фиг.8 является временной диаграммой, показывающей изменения различных параметров в начале движения транспортного средства в варианте осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0009] Далее подробно иллюстрируется один вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи.

[0010] Фиг.1 является пояснительным видом, схематично показывающим схематичную конфигурацию силовой системы транспортного средства, к которому применяется настоящее изобретение. Двигатель 100, который является двигателем внутреннего сгорания, смонтированным на транспортном средстве, подключается через сцепление 102 к механической трансмиссии 101. Движущая сила двигателя 100 передается на ведущие колеса (не показаны) транспортного средства в соответствии с передаточным отношением трансмиссии, выбранным в этой механической трансмиссии 101.

[0011] Сцепление 102 выполнено с возможностью принимать рабочую силу педали 103 сцепления через главный цилиндр 104 и канал 105 сообщения гидравлического давления. Кроме того, предоставляется переключатель 106 сцепления, выполненный с возможностью считывать, например, операцию нажатия педали 103 сцепления для считывания активированного состояния и деактивированного состояния (зацепления и расцепления) сцепления 102.

[0012] Кроме того, предоставляется переключатель 108 для считывания положений передачи, выполненный с возможностью считывать выбор одного из положений первой-пятой передачи и т.д. относительно рычага 107 переключения передач трансмиссии 101.

Сигналы детектирования этого переключателя 106 сцепления и переключателя 108 для считывания положений передачи вводятся в блок 10 управления, который состоит из микрокомпьютерной системы.

[0013] Кроме того, номер 6 и номера 11-16 на Фиг.1 представляют собой различные датчики, выполненные с возможностью выводить соответствующие сигналы детектирования в блок 10 управления, и проиллюстрированы ниже.

[0014] Далее проиллюстрирован аппарат управления силой нажатия педали акселератора, который применяется к вышеописанному транспортному средству, посредством использования Фиг.2 и 3.

[0015] Фиг.2 является пояснительным видом, схематично показывающим конфигурацию системы для аппарата управления силой нажатия педали акселератора и схематичную конфигурацию механизма изменения силы нажатия.

[0016] Этот аппарат управления силой нажатия педали акселератора, по существу, сконфигурирован с возможностью регулируемо управлять силой нажатия (рабочей силой реакции) педали 2 акселератора, предоставляемой для кузова 1 транспортного средства (не показано). Как описано ниже, аппарат управления силой нажатия педали акселератора включает в себя средство, сконфигурированное с возможностью считывать степень открытия (величину нажатия) педали 2 акселератора, предоставляемую для транспортного средства, и средство, сконфигурированное с возможностью изменять силу нажатия педали 2 акселератора относительно базовой силы нажатия. Аппарат управления силой нажатия педали акселератора сконфигурирован с возможностью увеличивать силу нажатия педали 2 акселератора относительно (за пределы) базовой силы нажатия на предварительно определенную величину увеличения, когда степень открытия педали 2 акселератора становится больше предварительно определенного порогового значения степени открытия педали акселератора.

[0017] Как показано на Фиг.2 и 3, педаль 2 акселератора предоставляется на вращательном валу 3. Педаль 2 акселератора выполнена с возможностью поворачиваться вокруг вращательного вала 3. Педаль 2 акселератора принимает силу реакции в направлении закрытия акселератора посредством возвратной пружины 4, которая может иметь различные формы и которая имеет один конец, прикрепленный к кузову 1 транспортного средства, и другой конец, прикрепленный к вращательному валу 3. Кроме того, один конец вращательного вала 3 поддерживается с возможностью вращения посредством кузова 1 транспортного средства через подшипник 5. С другой стороны, датчик 6 положения акселератора, служащий в качестве средства считывания степени открытия акселератора, предоставляется около другого конца вращательного вала 3.

[0018] Механизм изменения силы нажатия состоит из регулируемого фрикционного диска 7, включающего в себя пару фрикционных элементов 7a и 7b, которые противостоят друг другу и которые выполнены с возможностью предоставлять силу трения для вращения вращательного вала 3. Один фрикционный элемент 7a механически соединяется с концевым участком вращательного вала 3. Другой фрикционный элемент 7b поддерживается через шлицы и т.д. на закрепленном валу 8 так, что он перемещается в осевом направлении, и так, что он не вращается. Закрепленный вал 8 крепится и поддерживается посредством кузова 1 транспортного средства. Кроме того, привод (например, электромагнитный соленоид) 9, выполненный с возможностью поджимать фрикционный элемент 7b к фрикционному элементу 7a, крепится к кузову 1 транспортного средства.

[0019] Регулируемый фрикционный диск 7 перемещает фрикционный элемент 7b в осевом направлении (в направлении стрелки A1 на Фиг.2) посредством приведения в действие привода 9. Вследствие этого регулируемый фрикционный диск 7 регулируемо управляет силой трения между фрикционным элементом 7a и фрикционным элементом 7b. Это приведение в действие привода 9 управляется посредством вышеописанного блока 10 управления. Соответственно, можно изменять силу трения, приложенную к вращательному валу 3, и затем силу нажатия при нажатии педали 2 акселератора посредством управления приведением в действие привода 9 посредством блока 10 управления.

[0020] Блок 10 управления принимает сигналы различных датчиков, таких как датчик 11 частоты вращения двигателя, выполненный с возможностью считывать частоту вращения двигателя, датчик 12 скорости транспортного средства, выполненный с возможностью считывать скорость транспортного средства, датчик 13 температуры всасываемого воздуха, выполненный с возможностью считывать температуру всасываемого воздуха, датчик 14 атмосферного давления, выполненный с возможностью считывать атмосферное давление окружающей среды, датчик 15 ускорения, выполненный с возможностью считывать градиент дороги из наклона транспортного средства, и датчик 16 давления на сиденье, встроенный в каждое сиденье транспортного средства и выполненный с возможностью считывать, присутствует или нет пассажир, в дополнение к сигналам вышеописанного переключателя 106 сцепления, вышеописанного переключателя 108 для считывания положений передачи и вышеописанного датчика 6 положения акселератора, выполненного с возможностью считывать степень открытия педали 2 акселератора.

[0021] Фиг.4 схематично показывает характеристику базисной силы нажатия, т.е. базовой силы нажатия для силы нажатия педали акселератора в этом варианте осуществления. Эта базовая сила нажатия увеличивается так, что она является практически пропорциональной степени открытия акселератора при наличии надлежащего гистерезиса в направлении увеличения степени открытия и в направлении понижения степени открытия. Кроме того, начальная область (область предварительной нагрузки), в которой базовая сила нажатия внезапно увеличивается, задается в области небольшой степени открытия акселератора.

[0022] Как подробно поясняется ниже, базовая сила нажатия пропорционально увеличивается в направлении увеличения степени открытия акселератора от предварительно определенной малой степени открытия (степени APSP открытия акселератора) до максимальной степени открытия (степени MAX открытия акселератора). Начальная область, в которой степень открытия акселератора составляет от нуля до малой степени открытия, является областью предварительной нагрузки, в которой базовая сила нажатия увеличивается с относительно большой скоростью в соответствии с увеличением степени открытия акселератора.

[0023] В этом варианте осуществления, в случае если степень открытия акселератора становится равной или превышающей предварительно определенное пороговое значение степени открытия акселератора, когда педаль 2 акселератора нажимается в начале движения транспортного средства в состоянии, в котором сцепление 102 расцеплено, сила нажатия педали 2 акселератора увеличивается относительно базовой силы нажатия на стороне нажатия ступенчатым способом, с тем чтобы подавлять дополнительное нажатие.

[0024] В этом случае пороговое значение степени открытия акселератора является степенью открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства и которая предварительно сохраняется в блоке 10 управления.

[0025] Фиг.5 является временной диаграммой, показывающей состояния различных параметров в начале движения транспортного средства в этом варианте осуществления.

[0026] Время t1 является временем, в которое водитель транспортного средства начинает нажимать педаль 2 акселератора для начала движения транспортного средства в остановленном состоянии, в состоянии, в котором педаль 103 сцепления нажата, и сцепление 102 расцеплено.

[0027] Затем водитель дополнительно нажимает педаль 2 акселератора, и степень открытия акселератора становится вышеописанным пороговым значением степени открытия акселератора во время t2. Предварительно определенная величина увеличения силы нажатия (величина увеличения силы нажатия) суммируется с базовой силой нажатия педали 2 акселератора.

[0028] Во время t2 степень открытия акселератора становится вышеописанным пороговым значением степени открытия акселератора. Сила нажатия педали 2 акселератора увеличивается относительно базовой силы нажатия. Соответственно, нажатие педали 2 акселератора подавляется. Водитель начинает возвращать педаль 103 сцепления при увеличении силы нажатия педали 2 акселератора.

[0029] Во время t3, в которое степень открытия акселератора поддерживается на степени открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, сцепление 102 зацепляется, и транспортное средство начинает движение.

[0030] Предварительно определенная величина увеличения силы нажатия педали 2 акселератора, которая суммируется с базовой силой нажатия во времени t2, исключается, когда истекло предварительно определенное время после зацепления сцепления 102 или когда педаль 2 акселератора возвращается после зацепления сцепления 102.

[0031] Для плавного начала движения транспортного средства, оснащенного механической трансмиссией 101, необходимо надлежащим образом согласовывать операции педали 2 акселератора и педали 103 сцепления.

[0032] Как показано в сравнительном примере, продемонстрированном на Фиг.6, во время T1, в которое зацепляется сцепление 102, расцепленное для начала движения транспортного средства в остановленном состоянии, когда частота вращения двигателя в это время превышает частоту вращения двигателя, необходимую в начале движения транспортного средства, при внезапном трогании с места, чрезмерное истирание сцепления 102 и т.д. образуется при зацеплении сцепления 102. Иными словами, плавное зацепление сцепления 102 не выполняется, транспортное средство с большой вероятностью не начинает движение плавно.

[0033] Кроме того, в сравнительном примере, показанном на Фиг.7, во время T2, в которое зацепляется сцепление 102, расцепленное для начала движения транспортного средства в остановленном состоянии, когда частота вращения двигателя в это время меньше частоты вращения двигателя, необходимой в начале движения транспортного средства, нагрузка на двигатель чрезмерно увеличивается при зацеплении сцепления 102, так что частота вращения двигателя внезапно снижается. Транспортное средство с большой вероятностью не начинает движение плавно. Двигатель может быть остановлен согласно обстановке.

[0034] Напротив, в этом варианте осуществления, показанном на Фиг.5, когда педаль 2 акселератора нажимается в начале движения транспортного средства в состоянии, в котором сцепление 102 расцеплено посредством нажатия педали 103 сцепления, и степень открытия акселератора становится равной или превышающей степень открытия акселератора (пороговое значение степени открытия акселератора), при (посредством) которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, сила нажатия педали 2 акселератора увеличивается относительно базовой силы нажатия на предварительно определенную величину. Вследствие этого можно сообщать водителю, что степень открытия акселератора становится степенью открытия, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, т.е. степенью открытия, при которой педаль 103 сцепления возвращается.

[0035] Следовательно, водителю становится просто поддерживать педаль 2 акселератора на постоянной степени открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, т.е. постоянной степени открытия акселератора, при которой педаль 103 сцепления возвращается. Соответственно, можно плавно зацеплять сцепление 102 и легко достигать плавного начала движения транспортного средства.

[0036] В частности, когда степень открытия акселератора становится предварительно определенным пороговым значением степени открытия акселератора, при котором может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, сила нажатия педали 2 акселератора увеличивается относительно базовой силы нажатия на предварительно определенную величину. Вследствие этого можно подавлять нажатие педали 2 акселератора, которое равно или превышает степень открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства. Соответственно, водителю становится просто поддерживать степень открытия акселератора, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, и водитель может концентрироваться на операции с педалью 103 сцепления.

[0037] Кроме того, в этом варианте осуществления, как показано на Фиг.8, когда частота вращения двигателя снижается относительно частоты вращения двигателя, необходимой в начале движения транспортного средства, на предварительно определенную частоту R вращения или более во время сразу после начала движения транспортного средства, т.е. в течение предварительно определенного периода времени после зацепления сцепления 102, предварительно определенная величина увеличения силы нажатия, суммированная с базовой силой нажатия во время t2, исключается во время t4, в которое частота вращения двигателя снижается относительно частоты вращения двигателя, необходимой в начале движения транспортного средства, на предварительно определенную частоту R вращения или больше, с тем, чтобы возвращать силу нажатия педали 2 акселератора к базовой силе нажатия. Затем предварительно определенная величина увеличения силы нажатия, суммированная с базовой силой нажатия, снижается с постоянной скоростью со времени t4.

[0038] В случае если сопротивление движению транспортного средства является большим, например, в случае начала движения на подъеме, увеличения числа пассажиров, увеличения дополнительной нагрузки и т.д., нагрузка транспортного средства сразу после начала движения транспортного средства становится относительно большой, так что частота вращения двигателя снижается сразу после начала движения транспортного средства.

[0039] Соответственно, в этом варианте осуществления, предварительно определенная величина увеличения силы нажатия, которая суммируется с базовой силой нажатия, исключается в вышеописанном случае. Вследствие этого становится просто нажимать педаль 2 акселератора (становится просто добавлять нажатие педали 2 акселератора). Иными словами, можно способствовать нажатию педали 2 акселератора для компенсации недостаточной величины крутящего момента. Иными словами, может быть просто нажимать педаль 2 акселератора (добавлять нажатие педали 2 акселератора) в соответствии с необходимым крутящим моментом двигателя.

[0040] Кроме того, в этом варианте осуществления, нагрузка транспортного средства оценивается из величины снижения частоты вращения двигателя после зацепления сцепления 102, как описано выше. Тем не менее, нагрузка транспортного средства сразу после начала движения транспортного средства может быть оценена из величины изменения объема всасываемого воздуха сразу после начала движения транспортного средства.

[0041] Кроме того, вышеописанное пороговое значение степени открытия акселератора может быть скорректировано в соответствии с абсолютной величиной сопротивления движению транспортного средства.

[0042] В частности, до того, как степень открытия акселератора становится пороговым значением степени открытия акселератора, предварительно сохраненным в блоке 10 управления в начале движения транспортного средства, например, вышеописанный датчик 15 ускорения считывает начало движения на подъеме, или вышеописанный датчик 16 давления на сиденье считывает количество пассажиров или дополнительную нагрузку. Пороговое значение степени открытия акселератора, предварительно сохраненное в блоке 10 управления, может быть скорректировано в соответствии с градиентом подъема и общим весом транспортного средства. В этом случае пороговое значение степени открытия акселератора корректируется так, что оно является относительно большим, когда градиент подъема больше и когда общий вес транспортного средства больше.

[0043] Таким образом, можно достигать плавного начала движения транспортного средства посредством коррекции порогового значения степени открытия акселератора в соответствии с сопротивлением движению транспортного средства, безотносительно сопротивления движению транспортного средства.

[0044] Кроме того, частота вращения двигателя при идентичной степени открытия акселератора становится относительно меньшей, когда плотность воздуха меньше. Соответственно, вышеописанное пороговое значение степени открытия акселератора может быть скорректировано в соответствии с плотностью окружающего всасываемого воздуха в начале движения транспортного средства.

[0045] В частности, пороговое значение степени открытия акселератора, предварительно сохраненное в блоке 10 управления, корректируется, например, в соответствии с плотностью воздуха, вычисленной из температуры всасываемого воздуха, считываемой посредством вышеописанного датчика 13 температуры всасываемого воздуха, и атмосферным давлением, считываемым посредством вышеописанного датчика 14 атмосферного давления, до того, как степень открытия акселератора становится пороговым значением степени открытия акселератора, предварительно сохраненным в блоке 10 управления в начале движения транспортного средства. Плотность воздуха становится меньшей, когда температура всасываемого воздуха выше, и когда атмосферное давление в горной местности и т.д. меньше. Соответственно, пороговое значение степени открытия акселератора корректируется так, что оно является относительно большим, когда плотность воздуха меньше.

[0046] Таким образом, пороговое значение степени открытия акселератора, предварительно сохраненное в блоке 10 управления, корректируется в соответствии с плотностью воздуха вокруг транспортного средства. Вследствие этого можно достигать плавного начала движения транспортного средства независимо от плотности окружающего воздуха вокруг транспортного средства.

[0047] Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления, водителю сообщается о том, что степень открытия акселератора становится степенью открытия, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, т.е. степенью открытия, при которой педаль 103 сцепления возвращается, посредством увеличения силы нажатия педали акселератора относительно базовой силы нажатия. Тем не менее, средство передачи информации для того, чтобы сообщать, что степень открытия акселератора становится степенью открытия, при которой может быть получена частота вращения двигателя, необходимая в начале движения транспортного средства, не ограничивается средством для увеличения степени открытия акселератора относительно базовой силы нажатия. Например, средство передачи информации может быть визуальным средством и акустическим средством, таким как загорание индикатора и звук, отображение на экране автомобильной навигационной системы.

СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 - Кузов транспортного средства;

2 - Педаль акселератора;

3 - Вращательный вал;

4 - Возвратная пружина;

5 - Подшипник;

6 - Датчик положения акселератора;

7 - Регулируемый фрикционный диск;

7а - Фрикционный элемент;

7b - Фрикционный элемент;

8 - Закрепленный вал;

9 - Привод;

10 - Блок управления.