ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИМ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ ПЕРЕДАЧ Российский патент 2019 года по МПК F16H61/682 

Область техники, к которой относится изобретения

Настоящее изобретение относится к области управления автоматической трансмиссией. Более конкретно настоящее изобретение касается способа замыкания управляемой односторонней муфты для установления противоположного направления потока мощности.

Уровень техники

Многие транспортные средства эксплуатируют на скоростях, изменяющихся в широком диапазоне, при движении как в прямом, так и в обратном направлении. Однако двигатели некоторых типов способны к эффективной работе лишь в пределах узкого диапазона скоростей вращения. В связи с этим часто используют трансмиссии, способные эффективно передавать мощность в широком диапазоне передаточных чисел. Передаточное число трансмиссии равно отношению скорости вращения первичного вала к скорости вращения вторичного вала. При низкой скорости транспортного средства трансмиссия обычно работает с высоким передаточным числом, что обеспечивает мультипликацию крутящего момента для облегчения ускорения. При высокой скорости транспортного средства работа трансмиссии с низким передаточным числом позволяет обеспечить вращение двигателя на скорости, соответствующей плавному ходу в постоянном режиме с высокой экономией топлива. Как правило, трансмиссия предусматривает по меньшей мере одно отрицательное передаточное число, используемое в случае выбора водителем заднего хода.

Во многих автоматических трансмиссиях используют конечное число разных передаточных чисел, причем каждое из таких передаточных чисел устанавливают путем включения конкретного подмножества фрикционных элементов переключения и/или других элементов переключения. В число элементов переключения могут входить приспособления, обеспечивающие соединение между двумя вращающимися элементами, в общем случае называемыми муфтами, и приспособления, обеспечивающие соединение между вращающимся элементом и неподвижным элементом, в общем случае называемые тормозами. Для переключения с одного передаточного числа на другое передаточное число размыкают один элемент переключения, называемый сменяемым элементом, и замыкают другой элемент переключения, называемый сменяющим элементом. Элементы переключения некоторых типов, например, зубчатые муфты, не обладают способностью поглощать энергию во время включения. Если сменяющий элемент представляет собой элемент переключения такого типа, то скорости вращения соединяемых валов перед включением должны быть чрезвычайно близки.

В неподвижном транспортном средстве первичный вал коробки переключения передач также неподвижен даже при чрезвычайно высоких передаточных числах. Поскольку двигатель внутреннего сгорания не может вырабатывать крутящий момент при нулевой скорости вращения коленчатого вала, необходимо наличие пускового приспособления, которое обеспечило бы возможность вращения двигателя и передачи крутящего момента на первичный вал коробки переключения передач. Во многих автоматических трансмиссиях используют гидротрансформатор крутящего момента, содержащий рабочее колесо, приводимое во вращение коленчатым валом двигателя, и турбину, приводящую во вращение первичный вал коробки переключения передач. Когда скорость вращения рабочего колеса превышает скорость вращения турбины, происходит передача крутящего момента с рабочего колеса на турбину. Если скорость вращения турбины превышает скорость вращения рабочего колеса, передача крутящего момента происходит в обратном направлении.

Раскрытие изобретения

Трансмиссия содержит первичный и вторичный валы, переключаемый элемент переключения, несколько фрикционных элементов переключения и контроллер. Трансмиссия может дополнительно содержать гидротрансформатор крутящего момента. Переключаемый элемент переключения выполнен с возможностью соединения двух компонентов в дважды блокированном состоянии и обеспечения возможности относительного вращения двух компонентов трансмиссии только в одном направлении в свободно-блокированном состоянии. Несколько фрикционных элементов переключения могут быть замкнуты попарно в различных сочетаниях для установления нескольких траекторий потока мощности, в число которых входит по меньшей мере одна траектория обратного потока мощности. Траекторию обратного потока мощности устанавливают путем замыкания фрикционного элемента переключения заднего хода и переключения переключаемого элемента в дважды блокированное состояние. Контроллер запрограммирован на выполнение операций по команде переключения на задний ход при нахождении переключаемого элемента в режиме свободного хода путем по меньшей мере частичного замыкания двух элементов переключения для приложения к вторичному валу отрицательного крутящего момента с целью замедления движения транспортного средства. В некоторых вариантах осуществления контроллер может также по меньшей мере частично замыкать третий фрикционный элемент переключения, который может представлять собой фрикционный элемент переключения заднего хода. Контроллер может быть дополнительно запрограммирован на переключение переключаемого элемента в дважды блокированное состояние после падения скорости вращения вторичного вала ниже порогового значения.

Способ управления трансмиссией включает в себя по меньшей мере частичное замыкание по меньшей мере трех фрикционных элементов переключения для приложения отрицательного крутящего момента к вторичному валу трансмиссии и к валу турбины в случае переключения на задний ход с последующей отдачей команды переключаемому одностороннему тормозу на предотвращение вращения внутреннего вала в обоих направлениях. Способ может дополнительно включать в себя размыкание всех фрикционных элементов переключения кроме одного после отдачи команды переключаемому одностороннему тормозу на переключение состояния для установления траектории обратного потока мощности.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематически представлен силовой агрегат транспортного средства.

На фиг. 2 схематически представлена конструкция коробки переключения передач.

На фиг. 3 представлена блок-схема первого способа включения заднего хода в коробке переключения передач по фиг. 2 при движении транспортного средства вперед.

На фиг. 4 представлены графики, иллюстрирующие ускорение транспортного средства и скорость транспортного средства во время исполнения способа по фиг.3

На фиг. 5 представлена блок-схема второго способа включения заднего хода в коробке переключения передач по фиг. 2 при движении транспортного средства вперед.

Осуществление изобретения

Ниже следует описание вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что описанные варианты его осуществления представлены лишь в качестве примера, и могут быть предусмотрены другие варианты осуществления в различных альтернативных формах. Чертежи могут быть выполнены без соблюдения масштаба; некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены для демонстрации подробностей некоторых компонентов. Таким образом, подразумевается, что конкретные конструктивные и функциональные элементы, раскрытые в настоящем описании, не накладывают каких-либо ограничений, но образуют представительную основу для сообщения специалистам в данной области различных вариантов применения настоящего изобретения. Среднему специалисту в данной области должно быть ясно, что различные характеристики, проиллюстрированные и описанные со ссылками на какой-либо из чертежей, могут быть использованы в сочетании с характеристиками, представленными на одном или нескольких из других чертежей в соответствии с вариантами осуществления, не проиллюстрированными или не описанными явным образом. Сочетание проиллюстрированных характеристик соответствует примерам осуществления изобретения в типичных приложениях. Однако для конкретных приложений или вариантов осуществления может быть желательным использование других сочетаний или модификаций характеристик, соответствующих раскрытым в настоящем описании принципам изобретения.

На фиг. 1 схематически представлен силовой агрегат транспортного средства с передним приводом ПП (FWD). Механические соединения обозначены сплошными линиями, а передача сигналов обозначена штриховыми линиями. Двигатель внутреннего сгорания 10 обеспечивает подачу энергии. Гидротрансформатор 12 крутящего момента содержит рабочее колесо, приводимое во вращение коленчатым валом двигателя, и турбину. Турбина прикреплена к первичному валу коробки 14 переключения передач. Гидротрансформатор крутящего момента дополнительно содержит обводную муфту, избирательно соединяющую рабочее колесо с турбиной. При замкнутой обводной муфте передача крутящего момента происходит через обводную муфту. При разомкнутой обводной муфте происходит гидродинамическая передача крутящего момента между рабочим колесом и турбиной. Коробка 14 переключения передач содержит несколько комплектов планетарных передач и элементы переключения, связанные между собой для образования нескольких разных потоков мощности с разными передаточными числами путем избирательного включения элементов переключения. С выхода коробки 14 переключения передач мощность передают на дифференциал 16. Передача мощности может быть произведена при помощи зацепляющихся шестерней или при помощи цепного соединения. При такой передаче также может быть предусмотрена мультипликация крутящего момента и уменьшение скорости вращения с фиксированным конечным передаточным числом. Дифференциал распределяет мощность на левое и правое передние колеса 18 и 20, что обеспечивает возможность их вращения с несколько разными скоростями при повороте транспортного средства. Гидротрансформатор крутящего момента, коробка переключения передач и дифференциал вместе образуют так называемый блок 22 ведущего моста или поперечную трансмиссию.

Транспортное средство с задним приводом содержит сходные компоненты, но в нем двигатель, гидротрансформатор крутящего момента, коробка переключения передач и дифференциал ориентированы вдоль осевой линии транспортного средства и приводят в движение задние колеса. Настоящее изобретение применимо к конфигурациям силового агрегата транспортных средств с как с передним, так и с задним приводом.

Двигатель и коробка переключения передач работают под управлением контроллера 24. Контроллер передает коробке 14 переключения передач команды включения определенных элементов переключения. Контроллер передает двигателю 10 сигналы, определяющие требуемый уровень производимого крутящего момента. Контроллер 24 принимает сигналы от различных датчиков, в число которых входят рычаг 26 переключения и педаль 28 акселератора. Водитель перемещает рычаг 26 переключения в различные положения, соответствующие требуемым направлениям движения. Положение «D» (Drive) соответствует требованию движения вперед (переднего хода). Положение «R» (Reverse) соответствует требованию движения назад (заднего хода). Положение «N» (Neutral) соответствует требованию установки в нейтральное положение. Положение «Р» (Park) соответствует требованию перехода в стояночный режим. Термин «рычаг переключения» использован здесь для обозначения любого элемента пользовательского интерфейса, предназначенного для представления таких требований водителя, включая, например, рычаг, установленный на панели управления, рычаг, установленный на рулевом колесе, или сенсорный экран. Контроллер 24 может быть осуществлен, например, в виде единого микропроцессора или нескольких связанных микропроцессоров.

Фиг. 2 иллюстрирует пример конструкции коробки 14 переключения передач. Коробка 14 переключения передач содержит первичный вал 30, приводимый во вращение турбиной гидротрансформатора крутящего момента, выходной элемент 32 и картер 34 трансмиссии, прикрепленный к корпусу транспортного средства. Иные валы, помимо первичного вала и вторичного вала, могут называться внутренними валами. Первый комплект ординарной планетарной передачи содержит солнечную шестерню 42, кольцевую шестерню 44 и водило 46, жестко прикрепленное к выходному элементу 32, причем на водиле установлено несколько сателлитов 48, каждый из которых входит в зацепление как с солнечной шестерней 42, так и с кольцевой шестерней 44. Второй комплект ординарной планетарной передачи содержит солнечную шестерню 52, жестко прикрепленную к первичному валу 30, кольцевую шестерню 54 и водило 56, жестко прикрепленное к кольцевой шестерне 44, на котором установлено несколько сателлитов 58, каждый из которых входит в зацепление как с солнечной шестерней 52, так и с кольцевой шестерней 54. Третья планетарная передача содержит водило 62, жестко прикрепленное к кольцевой шестерне 54, на котором установлено несколько ступенчатых сателлитов 64. Каждый из ступенчатых сателлитов содержит комплект зубьев, входящий в зацепление с солнечной шестерней 64 и с кольцевой шестерней 66, и второй комплект зубьев меньшего диаметра, входящий в зацепление с солнечной шестерней 68.

Коробка 14 переключения передач дополнительно содержит комплект фрикционных элементов 70, 72, 74, 76, 78 и 80 переключения с гидравлическим приводом. Фрикционный элемент переключения может находиться в разомкнутом состоянии, частично замкнутом состоянии или полностью замкнутом состоянии. В разомкнутом состоянии избирательно соединенные элементы могут находиться в свободном вращении с разными скоростями, причем передача крутящего момента минимальна. В частично замкнутом состоянии происходит передача крутящего момента между элементами, находящимися во вращении с разными скоростями. Значение передаваемого крутящего момента равно собственному максимальному крутящему моменту элемента переключения. В полностью замкнутом состоянии элементы вынуждены находиться во вращении (или в состоянии покоя) как единое целое. Элемент переключения находится в полностью замкнутом состоянии до тех пор, пока его максимальный крутящий момент превышает уровень крутящего момента, требуемого элементами, совершающими совместное вращение как единое целое. Водило 62 и кольцевая шестерня 54 могут быть избирательно соединены с первичным валом 30 посредством муфты 70. Солнечная шестерня 68 может быть избирательно соединена с первичным валом 30 посредством муфты 72, причем тормоз 74 ее от вращения. Тормоз 76 может избирательно удерживать солнечную шестерню 68 от вращения, причем она может быть избирательно соединена с водилом 62 и кольцевой шестерней 54 посредством муфты 78. Тормоз 80 может избирательно удерживать солнечную шестерню 42 от вращения.

Активное управление переключаемым односторонним тормозом ПОСТ (SOWB) 82 обеспечивает его нахождение в одном из двух возможных состояний. В дважды блокированном состоянии ПОСТ 82 удерживает водило 62 и кольцевую шестерню 54 от вращения в обоих направлениях. В свободно-блокированном состоянии ПОСТ 82 пассивно удерживает водило 62 и кольцевую шестерню 54 от вращения в обратном направлении, но допускает их вращение в прямом направлении. Прямое направление определяют как направление вращения первичного вала 30 при передачи трансмиссией мощности от двигателя на колеса. В отличие от фрикционных элементов переключения ПОСТ не имеет частично замкнутого состояния, в котором он мог бы обеспечивать передачу крутящего момента между элементами, скорость относительного вращения которых не равна нулю. В связи с этим переход из дважды блокированного состояния в свободно-блокированное состояние при наличии относительного вращения приводит к резкому изменению скорости вращения элемента и создает кратковременный импульс высокого крутящего момента на выходе трансмиссии. Величина такого импульса крутящего момента зависит от инерции элементов, скорость вращения которых изменяется, и от пути передачи крутящего момента на выходной элемент. В наиболее неблагоприятных случаях может произойти повреждение компонентов.

Элементы переключения коробки 16 переключения передач замыкают попарно в различных сочетаниях, формируя девять возможных траекторий потока мощности с передаточными числами переднего хода и одну траекторию потока мощности с передаточным числом заднего хода, представленные в таблице 1. (ПОСТ считают включенным, когда он осуществляет передачу крутящего момента, а не находится в режиме свободного хода). Следует отметить, что ПОСТ 82 находится в дважды блокированном состоянии только в траектории потока мощности заднего хода. Во всех траекториях потока мощности переднего хода ПОСТ 82 находится в свободно-блокированном состоянии. В траектории потока мощности 1-й передачи ПОСТ всегда передает крутящий момент при передаче мощности от первичного вала 30 на вторичный вал 32. Эта траектория потока мощности не позволяет передавать мощность со вторичного вала 32 на первичный вал 30 при свободно-блокированном состоянии ПОСТ 82, так как ПОСТ 82 приходит в свободное вращение (хотя в некоторых трансмиссиях может быть осуществлен режим работы, в котором ПОСТ 82 находится в дважды блокированном состоянии на 1-й передаче для обеспечения возможности торможения двигателем). Использование одностороннего тормоза упрощает управление процедурой повышения передачи, когда сменяемым элементом является переключаемый элемент. Эта характеристика наиболее полезна при переключении с 1-й на 2-ю передачу, поскольку отношение крутящих моментов усиливает любые возмущения крутящего момента, вызванные неточностью управления. В некоторых вариантах конструкции передач данный элемент может представлять собой переключаемую одностороннюю муфту, которая в одном из своих возможных состояний допускает относительное вращение двух вращающихся валов только в одном направлении, а во втором состоянии соединяет такие два вращающихся вала.

При перемещении рычага 26 переключения из положения переднего хода в положение заднего хода контроллер 24 должен обеспечить установление траектории потока мощности заднего хода путем замыкания фрикционной муфты 72, перевода ПОСТ 82 в дважды блокированное состояние и отключения всех остальных элементов переключения. В неподвижном транспортном средстве с установленной траекторией потока мощности 1-й передачи (при включенном тормозе 80) скорость относительного вращения в ПОСТ 82 равна нулю, что упрощает такой переход. В частности, поскольку выходной элемент 32 неподвижен, водило 46 также неподвижно. Поскольку тормоз 80 удерживает солнечную шестерную 42 в неподвижном состоянии, кольцевая шестерня 44 и водило 56 также неподвижны. Поскольку вращение рабочего колеса гидротрансформатора крутящего момента происходит со скоростью, не меньшей скорости холостого хода двигателя, оно сообщает солнечной шестерне 52 положительный крутящий момент, если скорость вращения турбины ниже скорости вращения рабочего колеса, а обе муфты 70 и 72 разомкнуты. Положительный крутящий момент солнечной шестерни 52 при неподвижном водиле 56 стремится привести кольцевую шестерню 54 и водило 62 во вращение в противоположных направлениях. Однако ПОСТ 82 предотвращает их вращение в обратном направлении. ПОСТ 82 остается включенным даже при медленном движении транспортного средства вперед. Однако, если скорость вращения выходного элемента 32 превосходит скорость вращения двигателя, деленную на передаточное число 1-й передачи, ПОСТ приходит в режим свободного хода.

Если водитель перемещает рычаг 26 переключения в положение заднего хода, когда ПОСТ 82 находится в режиме свободного хода, контроллер должен обеспечить остановку или максимальное приближение к остановке водила 62 до переключения ПОСТ в дважды блокированное состояние. В противном случае резкое замедление водила 62 приведет к возникновению импульса крутящего момента, который может вызвать неприятные ощущения у пассажиров транспортного средства и даже повреждение компонентов трансмиссии. ПОСТ 82 может находиться в режиме свободного хода либо в связи с тем, что трансмиссия установлена на передачу переднего хода, более высокую, чем 1-я, либо в связи с тем, что скорость движения транспортного средства достаточно высока для свободного хода ПОСТ на 1-й передаче. Контроллер может просто разъединить все фрикционные элементы переключения кроме 80 и ожидать достаточного падения скорости транспортного средства для обеспечения возможности переключения ПОСТ 82 в дважды блокированное состояние. Однако водитель ожидает получения отрицательного крутящего момента вскоре после перемещения рычага переключения в положение заднего хода, и отсутствие быстрой реакции со стороны транспортного средства может быть воспринять как неудовлетворительное.

На фиг. 3 представлена блок-схема процедуры включения заднего хода, исключающего длительные задержки даже в случае движения транспортного средства вперед в исходном состоянии. Фиг. 4 иллюстрирует зависимости скорости и ускорения транспортного средства от времени при исполнении способа по фиг. 3. На начальном этапе 90 данного способа рычаг 26 переключения находится в положении переднего хода, а элементы трансмиссии подключены так, чтобы обеспечить установление передаточного числа одной из передач переднего хода. Способ переходит к этапу 92, если водитель переводит рычаг 26 переключения в положение заднего хода. Если на этапе 92 ПОСТ 82 не находится в режиме свободного хода, способ переходит к этапу 94, на котором ПОСТ 82 переключают в дважды блокированное состояние. Контроллер может установить, находится ли ПОСТ 82 в режиме свободного хода, при помощи датчика скорости, установленного на водиле 62, или путем вычисления скорости вращения водила 62 на основе данных других датчиков. На этапе 96 производят размыкание тормоза 80. Одновременно с этим, на этапе 98, производят замыкание муфты 72. Таким образом, предполагается, что до этого трансмиссия работала на 1-й передаче, т.е. в единственном нормальном случае отсутствия свободного хода ПОСТ 82. По завершении таких замыканий и размыканий, на этапе 98 трансмиссия работает с включенной передачей заднего хода.

Если на этапе 92 устанавливают, что ПОСТ 82 находится в режиме свободного хода, контроллер принимает меры по замедлению транспортного средства. На этапе 100 контроллер замыкает муфты 72 и 78 и размыкает все остальные фрикционные элементы. Замыкание муфты 72 подготавливает трансмиссию к последующему включению передачи заднего хода. Замыкание муфты 78 обеспечивает соединение водила 62, солнечной шестерни 64 и солнечной шестерни 68 с выходным элементом 32. При замкнутой муфте 78 тормоза 74 и 76 замедляют движение транспортного средства. На этапе 102 один из тормозов 74 и 76 или оба таких тормоза частично замыкают для замедления транспортного средства. Как показано на фиг.5 до момента А, задача состоит в регулировании скоростного профиля для обеспечения плавного достижения транспортным средством нулевой скорости. Для этого используют измерения скорости и сигналы замкнутого контура обратной связи. Эту процедуру продолжают то тех пор, пока выходная скорость не упадет ниже порогового значения, что устанавливают на этапе 104. Пороговое значение выбирают так, чтобы величина любого импульса крутящего момента, возникающего в результате переключения ПОСТ 82 в дважды блокированное состояние при нескольких замкнутых фрикционных элементах, была приемлемой. На этапе 106 ПОСТ 82 переключают в дважды блокированное состояние. Это происходит в промежутке между моментами А и В по фиг.5, в котором скорость движения транспортного средства постоянна и близка к нулю. На этапе 108 элементы 74, 76 и 78 переключения размыкают, в результате чего на этапе 98 трансмиссия работает в режиме заднего хода. Крутящий момент тормозов 74 и 76 к этому моменту уже должен быть чрезвычайно близок к нулю. После включения передачи заднего хода транспортное средство начинает ускорение в обратном направлении, как показано на фиг. 5 после момента В. В оптимальном варианте промежуток между моментами А и В должен быть как можно более кратким, чтобы пассажиры транспортного средства ощущали описанный маневр как непрерывное замедление.

На фиг. 5 представлена блок-схема альтернативной процедуры включения заднего хода, исключающего длительные задержки даже в случае движения транспортного средства вперед в исходном состоянии. Фиг. 5 иллюстрирует зависимости скорости и ускорения транспортного средства от времени при исполнении способа по фиг. 4. Как и в способе по фиг. 3, на начальном этапе 90 данного способа рычаг 26 переключения находится в положении переднего хода, а элементы трансмиссии подключены так, чтобы обеспечить установление передаточного числа одной из передач переднего хода, а если водитель переводит рычаг 26 переключения в положение заднего хода, способ переходит к этапу 92. Если на этапе 92 ПОСТ 82 не находится в режиме свободного хода, переход к передаче заднего хода осуществляют так же, как и в способе по фиг. 3. Отличия данного способа относятся к случаю, в котором на этапе 92 устанавливают, что ПОСТ 82 находится в режиме свободного хода. Как и в способе по фиг. 3, контроллер принимает меры по замедлению транспортного средства. На этапе 110 контроллер замыкает муфту 78 и размыкает все остальные фрикционные элементы, в том числе и муфту 72. При замкнутой муфте 78 тормоза 74 и 76 замедляют движение транспортного средства. На этапе 102' один из тормозов 74 и 76 или оба таких тормоза частично замыкают для замедления транспортного средства. Отличие данного этапа от этапа 102 способа по фиг. 3 состоит только в небольшом отличии целевого скоростного профиля. Как показано на фиг. 6 до момента А, задача состоит в регулировании скоростного профиля для обеспечения плавного достижения транспортным средством малой скорости переднего хода. Эту процедуру продолжают то тех пор, пока выходная скорость не упадет ниже порогового значения, что устанавливают на этапе 104'. Отличие данного этапа от этапа 104 способа по фиг. 3 состоит в том, что пороговое значение не столь близко к нулю. Поскольку муфта 72 разомкнута, скорость вращения турбины стремится к значению, равному скорости вращения двигателя. На этапе 112 размыкают элементы 74, 76 и 78 и частично замыкают тормоз 80. Частичное замыкание тормоза 80 при низкой скорости движения транспортного средства (и, следовательно, низкой скорости вращения водила 46) обеспечивает замедление вращения кольцевой шестерни 44 и водила 56. Поскольку скорость вращения турбины и солнечной шестерни 52 близка к скорости вращения двигателя, замедление водила 56 приводит к замедлению вращения кольцевой шестерни 54 и водила 62 до замыкания ПОСТ 82, что предотвращает его вращение в обратном направлении. После обнаружения замыкания ПОСТ 82 на этапе 114 его состояние изменяют на этапе 94, как показано на фиг.6 между моментами А и В. Затем включают передачу заднего хода, и транспортное средство начинает ускорение в обратном направлении, как показано на фиг. 6 после момента В. В оптимальном варианте промежуток между моментами А и В должен быть как можно более кратким, чтобы пассажиры транспортного средства ощущали описанный маневр как непрерывное замедление.

Выше приведено описание примеров осуществления настоящего изобретения, причем не предполагается, что данные варианты осуществления описывают все возможные формы, охватываемые формулой изобретения. Термины, использованные в описании, употреблены в описательном, а не ограничительном смысле, причем следует понимать, что в данное решение могут быть внесены различные изменения, не выходящие за пределы объема изобретения. Как было указано выше, характеристики различных вариантов осуществления изобретения могут быть использованы в различных сочетаниях с образованием других вариантов осуществления изобретения, которые могут не быть явно описаны или проиллюстрированы. Хотя различные варианты осуществления изобретения могут быть описаны как оптимальные или предпочтительные по сравнению с другими вариантами осуществления или известными решениями с точки зрения одной или нескольких желательных характеристик, специалисту среднего уровня в данной области должно быть ясно, что для достижения желательных общих свойств системы одна или несколько из характеристик могут быть снижены в зависимости от конкретных приложений и вариантов осуществления. Таким образом, варианты осуществления, описанные как менее желательные по сравнению с другими вариантами осуществления или известными решениями с точки зрения одной или нескольких желательных характеристик, не выходят за рамки объема настоящего изобретения и могут быть предпочтительными в некоторых конкретных приложениях.

Изобретение относится к области управления автоматической трансмиссией. В случае включения водителем заднего хода во время движения транспортного средства вперед контроллер трансмиссии использует фрикционные элементы переключения в составе трансмиссии для создания частично связанного состояния с целью замедления транспортного средства. После падения скорости транспортного средства ниже порогового значения контроллер замыкает переключаемый односторонний тормоз и размыкает некоторые из фрикционных элементов переключения для установления передаточного числа передачи заднего хода. Достигается повышение надежности. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл.

1. Трансмиссия, содержащая:

первичный и вторичный валы;

переключаемый элемент переключения, выполненный с возможностью соединения двух компонентов в дважды блокированном состоянии и обеспечения возможности относительного вращения двух компонентов трансмиссии только в одном направлении в свободно-блокированном состоянии;

несколько фрикционных элементов переключения, выполненных с возможностью попарного замыкания в различных сочетаниях для установления нескольких траекторий прямого потока мощности между первичным и вторичным валами при свободно-блокированном состоянии переключаемого элемента, причем в число фрикционных элементов переключения входят элемент переключения заднего хода, выполненный с возможностью замыкания для установления траектории обратного потока мощности между первичным и вторичным валами при дважды блокированном состоянии переключаемого элемента, и несколько фрикционных элементов переключения, в том числе первый элемент переключения и второй элемент переключения, выполненные с возможностью замыкания в сочетании для предотвращения вращения вторичного вала; и

контроллер, запрограммированный на выполнение операций по команде для переключения на задний ход при нахождении переключаемого элемента в режиме свободного хода путем по меньшей мере частичного замыкания первого и второго элементов переключения для приложения к вторичному валу отрицательного крутящего момента.

2. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно запрограммирован на переключение переключаемого элемента из свободно-блокированного состояния в дважды блокированное состояние в случае падения скорости вращения вторичного вала ниже порогового значения.

3. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно запрограммирован на по меньшей мере частичное замыкание третьего элемента переключения, входящего в число нескольких фрикционных элементов переключения, при по меньшей мере частичном замыкании первого и второго элементов переключения в случае получения команды переключения на задний ход.

4. Трансмиссия по п. 3, отличающаяся тем, что третий элемент переключения представляет собой элемент переключения заднего хода.

5. Трансмиссия по п. 4, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно запрограммирован на переключение переключаемого элемента из свободно-блокированного состояния в дважды блокированное состояние в случае падения скорости вращения вторичного вала ниже порогового значения, и затем на размыкание первого и второго элементов переключения.

6. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит гидротрансформатор крутящего момента, содержащий рабочее колесо, выполненное с возможностью соединения с двигателем, и турбину, соединенную с первичным валом.

7. Трансмиссия по п. 6, отличающаяся тем, что частичное замыкание первого и второго элементов переключения обеспечивает приложение к первичному валу отрицательного крутящего момента.

8. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что элемент переключения заднего хода представляет собой муфту.

9. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что первый элемент переключения представляет собой тормоз.

10. Трансмиссия по п. 1, отличающаяся тем, что переключаемый элемент переключения представляет собой переключаемый односторонний тормоз.

11. Способ управления трансмиссией, включающий в себя следующие шаги:

по меньшей мере частично замыкают по меньшей мере три фрикционных элемента переключения для приложения к вторичному валу трансмиссии отрицательного крутящего момента в случае перемещения рычага переключения в положение заднего хода при нахождении переключаемого одностороннего тормоза в режиме свободного хода; и

отдают команду переключаемому одностороннему тормозу на предотвращение вращения внутреннего вала в обоих направлениях в случае падения скорости вращения вторичного вала ниже порогового значения.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно размыкают все фрикционные элементы переключения, кроме одного, для установления траектории обратного потока мощности между первичным валом и вторичным валом.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что по меньшей мере частичное замыкание по меньшей мере трех фрикционных элементов переключения также обеспечивает приложение к первичному валу отрицательного крутящего момента.

14. Способ управления трансмиссией, включающий в себя следующие шаги:

по меньшей мере частично замыкают сочетание фрикционных элементов для приложения к вторичному валу и к валу турбины отрицательного крутящего момента в случае перемещения рычага переключения в положение заднего хода при нахождении переключаемого одностороннего тормоза в режиме свободного хода; и

отдают команду переключаемому одностороннему тормозу на предотвращение вращения внутреннего вала в обоих направлениях в случае падения скорости вращения вторичного вала ниже порогового значения.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что сочетание фрикционных элементов содержит элемент переключения заднего хода.

16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно размыкают все фрикционные элементы переключения, кроме элемента переключения заднего хода, для установления траектории обратного потока мощности между валом турбины и вторичным валом.