DE3130871C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Drehmomentübertragung mit einer sich mit überlagerten Drehmoment-Schwingungen drehenden Antriebswelle gemäß Oberbegriff des Patentan­ spruches 1.

Bei Verbrennungskraftmotoren mit hin- und hergehenden Kolben schwankt das an der Welle abgegebene Drehmoment aufgrund der Massenträgheit der Kolben, die eine Hin- und Herbewegung aus­ führen, und außerdem schwankt das abgegebene Drehmoment wegen der Schwankungen des Innendrucks in den Zylindern. Sowohl das an der Welle abgegebene Drehmoment als auch die Drehzahl schwanken mithin. Derartige Drehmomentsschwankungen treten auch bei Drehmoment-Brennkraftmaschinen oder bei Kolbendampf­ maschinen auf, und sind nicht einmal bei einem Elektromotor streng genommen Null. Die Drehmomentschwankungen sind störend beim Antrieb eines Fahrzeugs oder dergleichen mit einem Motor der oben genannten Art, und wirken sich auch auf die Präzision bei der Bearbeitung aus, wenn maschinengetriebene Werkzeuge von derartigen Motoren angetrieben werden.

Insbesondere bei einem Fahrzeug werden die Drehmomentschwankungen auf den Fahrzeugkörper, die Antriebswelle und sonstige Teile während der Fahrt mit niedriger Geschwindigkeit übertragen, und auch dann, wenn das Hauptantriebsmoment für den Antrieb des Fahrzeuges groß genug ist, muß die zulässige untere Drehzahlgrenze wegen der auftretenden Vibrationen aufgrund der Drehmomentschwankungen erheblich erhöht werden. Der Fahrer muß deshalb einen kleineren Gang einlegen, als aufgrund des erforderlichen Drehmomentes nötig wäre, um Drehzahl­ schwankungen vom Motor her nicht wirksam werden zu lassen. Das bedeutet, daß der Motor schneller laufen muß und damit mehr Treibstoff verbraucht und ein stärkeres Geräusch ent­ wickelt.

Wenn ein Verbrennungkraftmotor mit einem Getriebe ausgestattet ist, so können bei Leerlauf des Motors wegen der Übertragung der Drehzahlschwankungen an den Zahnrädern, Wellen und sonstigen Teilen des Getriebes beträchtliche Rattergeräusche auftreten.

Gemäß einem nicht vorveröffentlichten Stand der Technik (DE-OS 31 21 749) werden bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zur Feststellung von Drehmomentdifferenzen zwischen der Antriebs- und der Ab­ triebswelle die Drehmomentveränderungen an der Antriebswelle direkt erfaßt, woraufhin dann mittels eines Schaltkreises der Kupplungsschlupf auf eine Differenz eingestellt wird, die größer als die erfaßte Drehmomentdifferenz ist, so daß die Drehzahldifferenz zwischen der mittleren Drehzahl der Kurbelwelle und der mittleren Drehzahl der Abtriebswelle bei einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Bei einer derartigen Anordnung ergeben sich jedoch Schwierig­ keiten beim Aufrechterhalten der Drehzahldifferenz zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle durch die Kupplung, da die Erfassung der Drehzahländerung der Antriebswelle an der Antriebswelle aufgrund des Schlupfes der Kupplung Schwierigkeiten bereitet, auch wenn der Be­ triebszustand der Antriebswelle konstant ist, d. h. die Drehzahländerung ist gering, wenn der Schlupf gering ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Dreh­ momentübertragung gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 derart auszuführen, daß die Drehzahländerung der Antriebswelle genau erfaßt werden kann. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1.

Bei einer Vorrichtung gemäß der Erfindung wird beim An­ sprechen auf den Betriebszustand der Antriebsenergiequelle durch die zweite Einrichtung in Form beispielsweise eines Computers der Schlupf der Reibungskupplungseinheit so eingestellt, daß die Drehzahldifferenz zwischen der mittleren Drehzahl der Antriebswelle und der mittleren Drehzahl der Ausgangswelle auf einem bestimmten Wert gehalten wird. Bei Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung für eine Verbrennungskraftmaschine in einem Kraftfahrzeug kann der Maschinenarbeitsbereich zu den niedrigen Drehzahlen hin erweitert werden, was für die Antriebsräder von Vorteil ist und zugleich den Treibstoffverbrauch senkt. Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch in einem automatischen Flüssig­ keits-Kupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge eingesetzt werden, wodurch der Betriebsbereich, in welchem der den Flüssigkeits-Kupplungsgetrieben eigene hohe Schlupf auftritt, eingeengt werden kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Einzelheiten, Vorteile und Wirkungsweise der Erfindung geht aus der nun folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung hervor. Es zeigt:

Fig. 1 eine Schemaschnittansicht vom Aufbau einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Drehzahl­ übertragungssystems;

Fig. 2 das Diagramm der Abhängigkeit des übertragenen Drehmomentes von der Drehzahldifferenz;

Fig. 3 eine diagrammartige Darstellung eines mit einem Drehzahl-Übertragungssystems nach Fig. 1 kombinierten Getriebes;

Fig. 4 das Diagramm der Anordnung der Zahnräder eines im Getriebe der Fig. 3 verwendeten Planetengetriebes;

Fig. 5 eine Ausschnittsdarstellung vom Aufbau der elastischen Verbindungsteile im Drehzahl-Übertragungssystem nach Fig. 1;

Fig. 6 einen Schnitt nach VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 eine die Betriebsweise des in Fig. 3 gezeigten Getriebes zeigende Tabelle;

Fig. 8 eine Tabelle der Zähnezahl der im Plane­ tengetriebe der Fig. 4 verwendeten Zahn­ räder;

Fig. 9 eine Graphik, die die Besonderheit der durch einen Computer, welcher im Dreh­ zahl-Übertragungssystem nach Fig. 1 eingesetzt wird, gesteuerten Drehzahl­ differenz zeigt;

Fig. 10 eine die Drehzahldifferenz gegenüber der Abgabeleistung des Motors darstellende Graphik;

Fig. 11 die Abhängigkeit der Kurbelwellendrehzahl und der Drehzahl der Motorantriebswelle von der Zeit;

Fig. 12 den Verlauf der Drehzahl der Kurbelwelle und der Abtriebswelle während einer Ge­ triebeumschaltung;

Fig. 13 den impulsförmigen Strom, der computer­ gesteuert zugeführt wird;

Fig. 14 den Druck des Betätigungsfluids, der von der Fluiddruck-Steuereinheit im Drehzahl-Übertragungssystem der Fig. 1 gesteuert wird;

Fig. 15 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Drehzahl-Übertragungs­ systems in schematischer Schnittwieder­ gabe;

Fig. 16 ein drittes Ausführungsbeispiel der­ selben.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Drehzahl-Übertragungs­ systems nach der Erfindung wird bei Einsatz in einem Auto­ mobil anhand der Fig. 1 bis 14 beschrieben.

Von einem Brennkraftmotor 2 mit hin- und hergehenden Kolben wird an einer Antriebswelle 4 das Drehmoment abgegeben. Eine Drehmoment-Übertragungsvorrichtung 6 enthält eine Reibungs­ kupplungseinheit 8 und einen Drehmomentwandler 10. Die Aus­ gangswelle 12 der Drehmoment-Übertragungseinheit 6 bildet die Eingangswelle eines Getriebes 14, das in der Fig. 3 gezeigt ist. Ein Fluidzuführsystem 16 führt gesteuerten Druck einer fluiddruckbetriebenen Betätigungseinheit 18 zu, die für Eingriff und Lösen der Reibungskupplungseinheit 8 sorgt. Eine elektrisch betriebene Steuereinheit 20 steuert den Druck der Fluidzufuhr vom Fluidzuführsystem 16. Die zwischen der Kurbelwelle 4 und der Steuereinheit 20 liegenden Teile bilden das Drehzahl-Übertragungssystem 22.

Die Reibungskupplungseinheit 8 und der Drehmomentwandler 10 sind als Einheit ausgebildet mit einem Schwungrad 24, das auf der Kurbelwelle 4 sitzt, einem Pumpenteil 26, das fest mit dem Schwungrad 24 verbunden ist, einem Turbinenteil 28, das dem Pumpenteil 26 gegenübergestellt und auf die Ausgangs­ welle 12 aufgekeilt ist, einem Stator 34, der über eine Frei­ laufkupplung 32 von einem Gehäuse 30 getragen wird, einem Kolben 36, der über an späterer Stelle zu beschreibende elastische Verbindungselemente mit dem Turbinenteil 28 verbunden ist und sich gegenüber der Ausgangswelle 12 gleitend und in Drehrichtung bewegen kann, und einer Reibungsplatte 40, die am Schwungrad 24 so angebracht ist, daß sie einem Umfangsab­ schnitt 38 des Kolbens 36 gegenübersteht. Die fluiddruckbe­ triebene Betätigungseinheit 18 weist eine Fluidkammer 44 auf, die zwischen der Außenwandfläche 42 des Turbinenteils 28 und der Innenwandfläche des Kolbens 36 ausgebildet ist.

Das Material der Reibungsplatte 40 der Reibungskupplungseinheit 8 kann jedes organische Kupplungsbelag-Material sein, das üblicherweise beim Automobilbau verwendet wird; es ist jedoch möglichst darauf zu achten, daß der Reibungskoeffizient zwischen Reibungsplatte 40 und Kolben 36 sich für unterschiedlichen Schlupf sowenig wie möglich ändert, d. h., eine möglichst flache µ-v-Charakteristik vorhanden ist. Aus diesem Grunde eignen sich für den Einsatz als Kupplungsbeläge an dieser Stelle die etwa weicheren organischen Kupplungsmaterialien. Bei der Reibungskupplungseinheit 8, die ein derartiges Belagmaterial verwendet, wird konstantes Drehmoment entsprechend der vom Kolben 36 auf die Reibungs- oder Kupp­ lungsplatte 40 ausgeübten Kraft nur dann auf die Ausgangs­ welle 12 übertragen, wenn die Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Ausgangswelle 12 innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt, wie in Fig. 2 dargestellt.

In der Oberfläche der Reibkupplungsplatte 40 sind zur Vermeidung der Überhitzung radiale und/oder in Umfangsrichtung verlaufende Rillen eingearbeitet.

Das Fluid-Zuführsystem 16 weist eine Ölpumpe 48 auf, die aus einem Sumpf 46 Fluid unter Druck zuführt und durch ein Druck­ reduzierventil 50 schickt, so daß der Druck, der beispielsweise zwischen 4,4 kp/cm² und 7 kp/cm² schwankt, auf einen bestimmten Fluiddruck von beispielsweise 3,5 kp/cm² reduziert wird; eine Fluiddruck-Steuereinheit 52 dient zum Zuführen von Betätigungsfluid unter gesteuertem Druck in die Fluid­ kammer 44 der fluiddruckbetriebenen Betätigungseinheit 18, um die Reibungskupplungseinheit 8 zu betätigen.

Zur Druckreduzier-Ventileinheit 50 gehören ein Zylinder 54, eine Kolbenkammer 56 und eine Ventilspindelkammer 58 im Zy­ linder 54, ein Fluidkanal 60, der stets mit der Kolbenkammer 56 in Verbindung ist, ein Kolben 62 in der Kolbenkammer 56, ein Detektor 64, der den Getriebebetriebszustand feststellt, mit dem Fluidkanal 60 in Verbindung ist und kein Druckfluid hervorbringt, wenn das Getriebe 14 so steht, daß es im Leerlauf, im Rückwärtsgang oder mit langsamster Drehzahl arbeitet, jedoch Druckfluid abgibt, wenn das Getriebe 14 so geschaltet ist, daß es in irgendeinem anderen Gang arbeitet, ein Spindel­ ventil 70 in der Spindelventilkammer 58 mit einem ersten Bund 66 mit geringem Querschnitt und einem zweiten Bund 68 mit großem Querschnitt, einen Fluidkanal 74, der in eine Fluid- Zuführkammer 72 zwischen dem Bund 66 und dem Bund 68 öffnet, einen Fluidkanal 75, der mit der Fluid-Zuführkammer 72 in Ver­ bindung steht, wenn das Spindelventil 70 sich in der am weitestens rechts liegenden Position befindet, ein Fluid-Abgang­ kanal 78, der auf die rechte Endfläche 76 des ersten Bundes 66 des Spindelventils 70 öffnet, eine Anlaufschulter 80, die die Bewegung des Kolbens 62 nach rechts begrenzt, ein Fluid- Abgabekanal 82, der mit der Zuführkammer 72 verbunden ist, wenn sich der Kolben 62 in der dargestellten rechten Position befindet und das Spindelventil 70 in die in der Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete linke Stellung gerückt ist, und eine Feder 84, die zwischen den Kolben 62 und das Spindelventil 70 eingespannt ist.

Die Fluiddruck-Steuereinheit 52 hat folgenden Aufbau: Einen Zylinder 86, ein Spindelventil 94, das im Zylinder 86 liegt, und einen ersten Bund 88 mit großem Querschnitt, einen zweiten Bund 90 mit ähnlich großem Querschnitt und einen dritten Bund 92 mit kleinem Querschnitt aufweist, und zwar in dieser Ordnung von rechts nach links in Fig. 1; einen Fluidkanal 98, der mit der rechten Endfläche 96 des ersten Bundes 88 des Bündelventils 94 in Verbindung steht, eine Fluidabgabekammer 100 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 88, 90 des Spindel­ ventils, eine Fluid-Zuführkammer 102 zwischen dem zweiten und dem dritten Bund 90, 92, einen Fluidkanal 104, der mit der Fluid-Abgabekammer 100 verbunden ist, wenn das Spindel­ ventil 94 nahe dem Ende der Spindelventil-Verschiebung nach rechts in Fig. 1 liegt, einen Fluidkanal 106, der ständig mit der Fluid-Abgabekammer 100 verbunden ist, einen Fluid- Kanal 108, der dann mit der Fluid-Zuführkammer 102 in Verbindung steht, wenn sich das Spindelventil nahe dem rechten Spindelhubende befindet, jedoch mit der Fluid-Abgabekammer 100 verbunden ist, wenn sich das Spindelventil nahe dem linken Spindelhubende befindet, einen Fluidkanal 110, der stets mit der Fluid-Zuführkammer 102 in Verbindung steht, einen Fluidkanal 112, der mit der Fluid-Zuführkammer 102 verbunden ist, wenn sich das Spindelventil 94 nahe dem rechten Hubende befindet, eine Fluid-Abgabekammer 114 zwischen dem linken Ende des Zylinders 86 und dem dritten Bund 92 des Spindelventils 94; eine Feder 116, die in der Fluid-Abgabe­ kammer 114 zusammengedrückt ist, und einen Fluid-Abgabekanal 120, der die Fluid-Abgabekammer 114 mit dem Ölsumpf 46 verbin­ det und der eine Drosselöffnung 118 hat. Der Fluid-Kanal 98 ist an einem Ende mit dem Fluid-Kanal 74 der Druckreduzier­ ventileinheit 50 über eine Reduzieröffnung 122 und am anderen Ende mit einem Magnetventil 132 der elektrisch gesteuerten Steuereinheit 20 verbunden. Der Fluidkanal 104 ist mit einem Drehmomentwandler-Steuerventil 132 von üblichem Aufbau verbunden, das eine Spindel (nicht gezeigt) und eine Feder (nicht gezeigt) aufweist, und in dem die Federkraft der Spindel normalerweise in einer Richtung drückenden Feder so abgestimmt ist, daß der Druck des von der Ölpumpe 48 abgegebenen Fluids auf einem vorbestimmten reduzierten Wert von beispielsweise 2 kp/cm² bis 3 kg/cm² gehalten wird. Der Fluidkanal 106 ist mit einer Hilfsfluidkammer 126 verbunden, die sich zwischen dem Kolben 26 und dem Schwungrad 24 befindet, wobei ein Teil des Leitungsweges durch einen Fluidkanal 124 in der Abgangswelle 12 gebildet wird. Der Fluid­ kanal 108 ist über einen Ölkühler 128 mit dem Schmierungs­ system (nicht gezeigt) für das Getriebe 14 verbunden, das in Fig. 3 gezeigt ist. Der Fluidkanal 110 ist mit der Fluidkammer 44 über den Zwischenraum 130 um die Abgabewelle 12 und durch den Innenraum der Pumpe 26 verbunden. Der Fluidkanal 112 ist mit der Ölpumpe 48 verbunden.

Die elektrisch gesteuerte Steuereinheit 20 enhält ein Magnet­ ventil 132, das mit Impulsstrom gesteuert wird, einen Computer 134, der den dem Magnetventil 132 zugeführten Impulsstrom steuert, und mehrere Eingabeeinheiten, die dem Computer 134 einzelne Ausgangssignale zuleiten.

Das Magnetventil 132 weist ein Gehäuse 136 und einen in dieses eingelagerten Elektromagneten 138 auf, ferner ein Ventilelement 140, das in der Elektromagnetspule 138 liegt, eine Öffnung 144, die mit dem Fluidkanal 98 der Fluiddrucksteuereinheit 52 verbunden ist und durch das Ventilelement 140 geöffnet und geschlossen werden kann und außerdem eine Drosselöffnung 142 enthält, und eine Feder 146, die das Ventilelement 140 normalerweise in eine die Öffnung freigebende Position schiebt.

Die ihre Ausgangssignale an den Computer 134 abgebenden Ein­ gabeeinheiten setzen sich zusammen aus einem Ansaug-Unter­ druckdetektor 148, der den Unterdruck im Ansaugrohr (nicht gezeigt) des Motors 2 feststellt, einen Drehzahldetektor 150, der die Drehzahl der Kurbelwelle 4 des Motors 2 mißt, einen weiteren Drehzahldetektor 152, der die Drehzahl der Ausgangswelle 12 feststellt, und einen Öltemperatur-Detektor 154, der die Temperatur des Schmieröls mißt.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, enthält das Getriebe 14 einen Planeten-Zahnrad-Mechanismus 156 und einen Betätigungsmechanismus 158, der Bremselemente zum gegenseitigen Verriegeln der Zahnradelemente des Planetengetriebe-Mechanismus 156 gegenüber dem Gehäuse 30 oder der Zahnräder untereinander.

Der Planetengetriebe-Mechanismus 156 enthält ein kleines Sonnenrad 162, das fest mit der Getriebeeingangswelle 160 verbunden ist, ein großes Sonnenrad 166, das fest mit einer Hilfs­ eingangswelle 164 verbunden ist, die auf die Getriebeein­ gangswelle 160 aufgesetzt ist, ein erstes Planetenritzel 168, das in das kleine Sonnenrad 162 eingreift, ein zweites Planeten­ zahnrad 170, das mit dem großen Sonnenrad 166 kämmt, und ein Ringzahnrad 172, in dessen nach innen gerichtete Zähne das zweite Planetenzahnrad 170 eingreift. Die beiden Planeten­ zahnräder 168 und 170 kämmen auch miteinander, wie es in der Fig. 4 gezeigt ist, und sind in einem gemeinsamen Träger 174 gehaltert. Das Ringzahnrad 172 ist mit der Getriebe­ ausganswelle 176 verbunden.

Der Betätigungsmechanismus 158 weist eine erste Kupplung 180 auf, die die Eingangswelle 12 mit einer Trommel 178 ver­ kuppelt, welche mit der Hilfseingangswelle 174 verbunden ist, auf der das große Sonnenrad 166 sitzt, eine zweite Kupplung 182, mit der die Ausgangswelle 12 mit dem kleinen Sonnenrad 162 gekuppelt wird, eine erste Bremse 184, mit der die Trommel 178 gegenüber dem Gehäuse 30 festgesetzt wird, und eine zweite Bremse 186, mit der der Träger 174 gegenüber dem Gehäuse 30 festgebremst wird, auf. Eine Freilaufkupplung 187 dient dazu, die Drehung des Trägers 174 gegenüber dem Gehäuse 30 in der einen Richtung zu verhindern.

Der Drehzahl-Detektor 152, der die Drehzahl der Abgangswelle 12 der Drehmoment-Übertragungsvorrichtung 6 feststellt, kann die Drehzahl der Abgangswelle 12 schwer unmittelbar feststellen. Deshalb sind ein Detektor 190, der die Drehzahl der Trommel 178 mißt, und ein weiterer Detektor 192, der die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 176 mißt, vorgesehen, und die Ausgangssignale dieser beiden Detektoren 190 und 192 werden einer arithmetischen Behandlung unterworfen, die später noch beschrieben wird, so daß die Drehzahl der Ausgangswelle 12 indirekt ermittelt werden kann.

Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, ist der Kolben 36 der Rei­ bungskupplungseinheit 8 mit der Außenwand der Turbine 28 über eine elastische Verbindungsvorrichtung 200 verbunden. An der Außenwand 42 der Turbine 28 ist ein Bügel 204 be­ festigt, der ein Federhalteelement 210 trägt, das auf beiden Seiten des Bügels eine kugelförmige Abstützfläche 206 aufweist. Mehrere derartige Bügel 204 sind an der Außenwand 42 mit entsprechendem Abstand über den Umfang verteilt, und zwischen den Abstützflächen 206 zweier benachbarter Feder­ halteelemente 210 ist unter Zwischenschaltung von Federabstützungen 211 je eine Feder 214 eingespannt. Mit im Kolben 36 fest verbundene Stopper 216 sind mit Stop-Elementen 218 aus­ gestaltet, die die Position der Federhalteelemente 212 für die Federn 214 begrenzen.

Es folgt nun die Beschreibung der Arbeitsweise der einzelnen Einheiten der ersten Ausführungsform der Erfindung.

Die Antriebskraft von der Kurbelwelle 4 des Motors 2 wird über die Reibungskupplungseinheit 8 und den Drehmomentwandler 10 auf das Getriebe 14 übertragen und von diesem nach Über­ setzung durch das Getriebe 14 der Ausgangswelle 176 zugeführt. Das Getriebe 14 ist ein bei Automobilen üblicherweise verwendetes automatisches Getriebe, das durch entsprechende Bedienung der ersten und zweiten Kupplung 180, 182 der ersten und zweiten Bremse 184 und 186 und die Wirkung der Freilauf­ kupplung 187 unter dem steuernden Einfluß eines (nicht gezeigten) Fluiddruck-Steuersystems 3 Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang aufweist. Die Ansteuerungen sind in der Fig. 7 dargestellt. Fig. 8 zeigt die Zähnezahl des kleinen Sonnenrades 162, des großen Sonnenrades 166 und des Ringzahnrades 172.

Bei jedem eingeschalteten Gang bestehen die folgenden Beziehungen zwischen der Drehzahl N _t der Turbine 28, die mit der Ausgangswelle 12 verbunden ist, der Drehzahl N _d der Trommel 178, die mit dem großen Sonnenrad 166 verbunden ist, und der Drehzahl N _o der Getriebeausgangswelle 176:

N _t =(1-γ)N _d +q N ₀ (1)

mit

Die Drehzahl der Ausgangswelle 12 läßt sich durch Berechnung aus dem Ausgangssignal des Detektors 190, der die Drehzahl N _d der Trommel 178 mißt, und dem Ausgangssignal des Detektors 192, der die Drehzahl N _o der Getriebeausgangswelle 176 mißt, bestimmen.

Das von der Ölpumpe 48 abgegebene Druckfluid wird dem Fluid- Zuführsystem 16 zugeleitet, das unter gesteuertem Druck der Fluidkammer 44 in der druckfluidbetätigten Betätigungseinheit 18 zugeführt wird, die die Reibungskupplungseinheit 8 betä­ tigt.

Wenn der das Getriebe 14 bedienende Fahrer Leerlaufstellung wählt, wird vom Getriebe-Betriebsart-Detektor 64 kein Druck­ fluid erzeugt, was auch für die Wahl des Rückwärtsganges und des ersten Ganges gilt. Da in diesem Fall der Druck des in der Kolbenkammer 56 der Druckreduzierventileinheit 50 enthaltenen Fluids Null ist, wird der Kolben 62 von der Feder 84 in die äußerste linke Position gedrückt, die in Fig. 1 strich­ punktiert angedeutet ist, und auch das Spindelventil 70 wird in die äußerste linke Position geschoben, wie dies gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist. In dem Fluidkanal 74 fließt dann praktisch kein Fluid. Das Spindelventil 94 in der Fluiddruck- Steuereinheit 52 wird deshalb durch die Kraft der Feder 116 in seiner äußersten rechten Position in Fig. 1 gehalten.

Wird dagegen auf den zweiten oder dritten Vorwärtsgang geschaltet, dann erzeugt der Getriebe-Betriebsart-Detektor 64 Druckfluid, und der Kolben 62 wird nach rechts gedrückt, was in der Fig. 1 voll ausgezogen gezeichnet ist, und in dieser Position gehalten. Die Ventilspindel 70 bewegt sich dadurch zwischen der ausgezeichnet dargestellten Position und der gestrichelt dargestellten Position in Fig. 1, so daß der Druck des von der Ölpumpe 48 an den Fluidkanal 75 abgegebenen Fluids auf einen bestimmten Wert, z. B. 3,5 kp/cm², einreguliert wird, was von der Federspannung der Feder 84 abhängt, und dieser so einregulierte Druck wird vom Fluidkanal 74 in den Fluidkanal 98 der Fluiddruck-Steuereinheit 52 übertragen.

Als nächstes folgt die Beschreibung der Arbeitsweise der Fluiddruck-Steuereinheit 52.

Von der Ölpumpe 48 abgegebenes Druckfluid gelangt in den Fluidkanal 112, und im Druck reguliertes Fluid wird vom Dreh­ momentwandler-Steuerventil 123 an den Fluidkanal 104 abgegeben, während ebenfalls im Druck reguliertes Fluid vom Druck­ reduzierventil 50 in den Fluidkanal 98 gelangt.

Wenn der Druck des Fluids im Fluidkanal 74 der Druckreduzier­ ventileinheit 50 praktisch Null ist, dann wird die Ventilspindel 94 in der Fluiddruck-Steuereinheit 52 von der Feder 116 in die in Fig. 1 ausgezogen gezeichnete rechte Position gedrückt und in dieser Position gehalten. Es fließt dann kein Druckfluid durch den Kanal 110, der mit der Fluidkammer 44 der fluiddruckbetätigten Betätigungseinheit 18 verbunden ist und die Reibungskupplungseinheit 8 betätigt, und Druckfluid, das durch den Fluidkanal 104 fließt, der mit dem Drehmoment­ wandler-Steuerventil 123 in Verbindung steht, wird dem Fluid­ kanal 106 zugeführt, der mit der Hilfsfluidkammer 126 verbunden ist. Folglich wird der Kolben 36 der Reibungskupplungs­ einheit 8 in Fig. 1 nach rechts gedrückt, so daß die Reibungs­ kupplung vom Schwingungsrad 24 abrückt.

Wenn Fluid unter bestimmtem Druck aus der Druckreduzier-Ventil­ einheit 50 in den Fluidkanal 98 der Fluiddruck-Steuereinheit 52 abgegeben wird, wird der Druck dieses durch den Fluid­ kanal 98 fließenden Fluids vom Magnetventil 132 gesteuert, dessen Ventilelement 140 die Öffnung 144 nach Bedarf öffnet und schließt. Wenn der Druck des durch den Fluidkanal 98 fließenden Fluids hoch ist, wird die Ventilspindel 94 aus der in Fig. 1 gezeigten Position nach links verschoben, während bei geringem Fluiddruck die Ventilspindel 94 in die dargestellte Lage gedrückt wird.

Wenn die Ventilspindel 94 nach links gedrückt wird, steht der Fluidkanal 110 mit dem Fluidkanal 112 in Verbindung, während bei der gezeigten Position der Ventilspindel 94 eine Verbindung zwischen Fluidkanal 110 und Fluidkanal 108 besteht. Im ersteren Fall wird von der Ölpumpe 48 abgegebenes Druck­ fluid in die Fluidkammer 44 über den Raum 130, der die Abgangs­ welle 12 umgibt, und den Innenraum der Pumpe 26 abgegeben, und die Hilfsfluidkammer 126 ist mit dem Ölkühler 128 über die Fluidkanäle 124, 106 und 108 verbunden, was zur Folge hat, daß der Kolben 36 in Richtung auf das Schwungrad 24 gedrückt wird und das in der Hilfsfluidkammer 126 enthaltene Druckfluid zum Schmiersystem (nicht gezeigt) des Getriebes 14 fließt. Im letzteren Fall bei Verbindung zwischen den Fluidkanälen 110 und 108 wird Druckfluid von der Fluidkammer 144 zum Ölkühler 128 geführt und anschließend zum Getriebe­ schmiermittelsystem. Andererseits ist der Fluidkanal 106 mit dem Fluidkanal 104 verbunden, und vom Drehmomentwandler-Steuerventil 123 wird Druckfluid der Hilfsfluidkammer 126 zugeführt, um den Kolben 36 vom Schwungrad 24 wegzudrücken.

Die elektrische Steuerung durch den Computer 134 ist derart, daß die Impulsbreite (Einschaltverhältnis) des Impulsstroms, der dem Magnetventil 132 zugeführt wird, verändert wird, um das Verhältnis zwischen Öffnungszeit und Schließzeit der Öffnung 144, die vom Ventilelement 140 geöffnet oder geschlossen wird, zu steuern, und damit eine Steuerung des durch den Fluidkanal 98 fließenden Fluids vorzunehmen. Die Art und Weise, wie das Magnetventil 132 durch den Computer 134 ge­ steuert wird, wird nun im einzelnen beschrieben.

Die Grunddrehzahl N _e der Kurbelwelle 4 des Motors 2 wird mit dem Drehzahl-Detektor 150 festgestellt. Die Grunddrehzahl N _t der Ausgangswelle 12 wird vom Drehzahl-Detektor 152 erfaßt, der das Ausgangssignal vom Drehzahl-Detektor 190, der die Drehzahl der Trommel 178 feststellt, und das Ausgangssignal vom Drehzahl-Detektor 152, der die Drehzahl der Getriebe-Aus­ gangswelle 176 erfaßt, berechnet. Die die Grunddrehzahlen der Kurbelwelle 4 und der Ausgangswelle 12 betreffenden Signale werden von den Detektor 150 und 152 an den Computer 134 zusammen mit dem Ausgangssignal vom Ansaugunterdruck- Detektor 148 gegeben.

Der Computer 134 setzt die Drehzahldifferenz N _s zwischen Drehzahl N _e der Kurbelwelle 4 und Drehzahl N _t der Ausgangs­ welle 12 in Beziehung zu den vom Ansaugunterdruck-Detektor 148 und dem Drehzahldetektor 150 zugeführten Signalen, und zwar nach Maßgabe der Charakteristik der Fig. 9. Diese in Fig. 9 gezeigte Charakteristik entspricht der Charakteristik in bezug auf die Abgabeleistung des Motors 2, die in Fig. 10 gezeigt ist.

Wenn der Motor unter Schwerlast läuft, so daß der Druck in der Ansaugleitung unter 200 mmHg abfällt, oder die Motordreh­ zahl kleiner als 800 1/min ist, was in Fig. 9 mit dem Bereich A und in Fig. 10 mit dem Bereich A′ erfaßt ist, dann wird der der Magnetspule 138 des Magnetventils 132 zugeführt, Impulsstrom so gesteuert, daß der ein Minimum (oder praktisch Null) ist, so daß der Ventilkörper 140 die Öffnung 144 praktisch vollständig öffnet und die Reibungskupplungseinheit 8 gelöst ist. In einem anderen Bereich C in Fig. 9 und einem Bereich C′ in Fig. 10, in welchem der Wert des Unterdruckes in der Ansaugleitung über 200 mmHg liegt und die Motordrehzahl 800 1/min übersteigt, wird die Impulsbreite des Impulsstroms so gesteuert, daß die vorgegebene Drehzahldifferenz N _s erreicht wird, die abhängig vom Ansaugunterdruck und der Motordrehzahl sich ändert. Im schraffierten Bereich B in Fig. 9 nimmt die Impulsbreite des Impulsstroms auf ihre Maximum zu, so daß der Magnetspule 138 des Elektromagnetventils 132 ein derartiger Impulsstrom zugeführt wird, daß die Rei­ bungskupplungseinheit 8 voll eingekuppelt ist. Dieser Bereich B in Fig. 9 entspricht dem schraffierten Bereich B′ in Fig. 10.

Die Reibungskupplungseinheit 8 wird in der oben beschriebenen Weise gesteuert. Wie durch die ausgezogene Linie in Fig. 11 gezeigt, wird die Ausgangswelle 12 so gesteuert, daß sie sich mit einer um einen vorgegebenen Drehzahldifferenzwert N _s niedrigeren Drehzahl N _t dreht als die mittlere Drehzahl N _e der Kurbelwelle 4, die aufgrund der Drehmomentschwankungen mit Drehzahlschwankungen überlagert ist, so daß die Reibungskupplungseinheit 8 ein konstantes Drehmoment übertragen kann, ohne daß von der Kurbelwelle 4 auf die Abgangswelle 12 auch die Drehmomentschwankungen mit übertragen werden. Wenn die vorgegebene Drehzahldifferenz relativ klein, wie mit der strichpunktierten Linie und einem Wert N _s ′ in Fig. 11 angedeutet, dann wird noch ein begrenzter Teil der Drehzahl­ schwankungen der Kurbelwelle 4 auf die Abgangswelle 12 mit übertragen. Aber auch in diesem Fall werden die Vibrationen an der Abgangswelle 12 wesentlich herabgesetzt im Vergleich zu den Drehzahlschwankungen, die an der Kurbelwelle auftreten.

Die Steuerausgangsgröße des Computers 134 wird auch durch das Ausgangssignal des Schmieröl-Temperaturdetektors 154 be­ stimmt. Wenn die Öltemperatur unter 50°C ist, dann wird die Impulsbreite des Impulsstroms auf den Minimalwert gesteuert. Liegt die Öltemperatur über 120°C, dann wird die Impuls­ breite des Impulsstroms ebenfalls auf den Minimalwert ge­ steuert. Die Reibungskupplungseinheit 8 wird also gelöst, wenn der Motor kalt oder überhitzt ist.

Unter dem Steuereinfluß des Computers 134 sind die Kurbelwelle 4 und die Abgangswelle 12 durch die Reibungskupplungs­ einheit 8 miteinander verbunden und drehen sich, wobei eine Drehzahldifferenz von vorbestimmter Größe N _s in einem vorbestimmten Arbeitsbereich des Motors eingehalten wird. Wenn die tatsächlich festgestellte Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abgangswelle 12 den vorbestimmten Drehzahl-Differenzwert N _s übersteigt, dann wird die Impulsbreite des Impuls­ stroms erhöht, wodurch die Eingriffskraft der Reibungs­ kupplungseinheit 8 steigt. Ist dagegen die festgestellte Drehzahldifferenz kleiner als der vorgegebene Drehzahldifferenzwert N _s , dann läßt der Computer die Impulsbreite des Impulsstroms abnehmen, so daß auch die Übertragungskraft der Reibungskupplungseinheit 8 sinkt. Es erfolgt also eine Rück­ kupplung, wodurch die Drehzahldifferenz ständig auf dem vor­ gegebenen Wert N _s gehalten wird.

Außerdem ist die Steuerung durch den Computer 134 derart, daß der Anstieg der Impulsbreite des Impulsstroms verzögert wird, wenn die Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle und Ab­ gangswelle 12 allmählich steigt, während die Impulsbreite des Impulsstroms schnell abgesenkt wird, wenn die Drehzahldifferenz zu sinken trachtet. Diese Steuerung wird in Verbindung mit der Fig. 12 näher erläutert. In einem stabilen Laufzustand ist die Drehzahl N _t der Abgangswelle 12 um den vorge­ gebenen Drehzahldifferenzwert N _{s 1} niedriger als die Drehzahl N _e der Kurbelwelle 4. Wird nun im Getriebe 14 ein höherer Gang eingeschaltet unter der Bedingung, daß die Drehzahl N _o der Getriebeausgangswelle 176 sich nicht ändert, obgleich die Drehzahl N _t der Abgangswelle 12 erniedrigt wird und die Dreh­ zahl N _e der Kurbelwelle 4 abnimmt, so wird ein vorgegebener Drehzahldifferenzwert N _{s 2} eingestellt, der größer als der vorherige vorgegebene Drehzahldifferenzwert N _{s 1} zwischen N _e und N _t ist. Am Ende der Gangumschaltung dreht sich die Abgangs­ welle 12 und hält einen neuen vorgegebenen Drehzahl- Differenzwert N _{s 3} zwischen ihrer Drehzahl und der Drehzahl N _e der Kurbelwelle 4 ein.

Mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Art und Weise der Steuerung durch den Computer 134 wird der Anstieg der Impuls­ breite des Impulsstroms in geeigneter Weise verzögert, um eine große Drehzahldifferenz zu erhalten, wenn die Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle 4 und der Abgangswelle 12 erhöht werden muß, während die Impulsbreite des Impulsstroms schnell verringert wird, um wirksam zu vermeiden, daß Dreh­ momentschwankungen von der Kurbelwelle 4 auf die Abgangswelle 12 übertragen werden, wenn die Drehzahldifferenz abzunehmen trachtet.

Die Arbeitsweise des soeben beschriebenen ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung wird nun erläutert. Im Bereich C in der Fig. 9 und im Bereich C′ in der Fig. 10 wird der von der Ölpumpe 48 abgegebene Fluiddruck durch die Druckreduzierventil­ einheit 50 reduziert, und das Steuerfluid mit dem reduzierten Druck von 3,5 kp/cm² wird dem Fluidkanal 98 der Fluiddruck- Steuereinheit 52 zugeführt. Ein Impulsstrom mit variabler Impulsbreite, wie in den Fig. 13a und 13b gezeigt, wird vom Computer 134 gesteuert, der Magnetspule 138 des Magnet­ ventils 132 zugeführt, in welchem der Ventilkörper 140 so ge­ steuert wird, daß er die Öffnung 144 entsprechend dem Ein­ schaltverhältnis des Impulsstroms öffnet oder schließt. Der Druck P₂ des durch den Fluidkanal 98 fließenden Steuerfluids wird in einem Bereich zwischen 0,7 und 3,5 kp/cm² gesteuert. Dieser Fluiddruck P₂ wird auf 0,3 kp/cm² gehalten, wenn kein Impulsstrom an die Magnetspule 138 abgegeben wird.

Die Fluiddruck-Steuereinheit 52 steuert den Fluiddruck P₂, der durch den Fluidkanal 98 auf das rechte Ende 96 des ersten Bundes 88 der Ventilspindel 94 einwirkt und abhängig vom Wert des Drucks P₂ erscheint von der Ölpumpe 48 abgegebenes Fluid im Fluidkanal 110 als Betätigungsfluid unter dem Druck P₁ von 0 bis 6 kp/cm². Der Fluiddruck P₂, der auf die Fläche des ersten Bundes 88 der Ventilspindel 94 einwirkt, wird durch die zusammenwirkende Kraft des Betätigungsfluiddruckes P₂, welcher auf die Differenzfläche zwischen dem zweiten und dem dritten Bund 90, 92 der Ventilspindel 94 einwirkt, und der Kraft der Feder 116 abgeglichen, so daß die Fluiddrücke P₁ und P₂ eine Beziehung haben, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist. Der Druck P₂ des Steuerfluids, das durch den Fluidkanal 98 fließt, wird vom Magnetventil 132 durch den Impulsstrom gesteuert. Weil die Ventilspindel 94 jedoch eine träge Masse besitzt, weil die Beziehung X<Y zwischen dem Abstand X zwischen den Fluidkanälen 108 und 112 und im Abstand Y zwischen dem zweiten und dritten Bund 90, 92 der Ventilspindel herrscht, und weil die Öffnung 118 im Fluidabgabekanal 120 vorhanden ist, die mit der Fluidabgabekammer 114 in Verbindung steht, die sich am linken Ende der Ventilspindel 94 befindet, reagiert die Ventilspindel 94 nicht streng auf den Druck P₂ des Steuerfluids, das durch den Fluidkanal 98 fließt, wodurch der Druckpegel P₂ des im Fluidkanal 110 auftretenden Betätigungs­ fluids für die Kupplungsbetätigung etwas verschliffen oder ge­ glättet wird.

Das Betätigungsdruckfluid P₁ unter dem Druck von 0 bis 6 kp/cm², das für die Kupplungsbetätigung verwendet wird, tritt im Fluidkanal 110 auf, wenn der Druck P₂ des Steuer­ fluids im Fluidkanal 98 zwischen 0,7 und 3,5 kp/cm² liegt. Das Betätigungsfluid wird vom Fluidkanal 110 an die Fluid­ kammer 44 der fluiddruckbetriebenen Betätigungseinheit 18 abgegeben, die die Reibungskupplungseinheit 8 betätigt. Der Kolben 36 wird in Richtung auf das Schwungrad 24 hin mit einer Kraft getrieben, die dem Betätigungsfluiddruck P₁ entspricht, und das Schwungrad 24 wird vom Kolben 36 erfaßt, so daß von der Kurbelwelle 4 Drehmoment auf die Abgangswelle 12 übertragen wird und letztere sich dreht. Der Computer 134 steuert den Betätigungsfluiddruck P₁ über das Magnetventil 132, damit die vorbestimmte Drehzahldifferenz zwischen Kurbel­ welle 4 und Abgangswelle 12 eingehalten wird.

Im Bereich A der Fig. 9 und A′ der Fig. 10 ist der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluidkanal 98 kleiner als 0,3 kp/cm², und der Druck P₁ des Betätigungsfluids im Fluidkanal 110 der Fluid­ druck-Steuereinheit 52 ist auf Null herabgesetzt. In diesem genannten Bereich steht der Fluidkanal 106 mit dem Fluidkanal 104 in Verbindung, und vom Druckwandler-Steuerventil 123 zu­ geführtes Betätigungsfluid strömt durch die Fluidkanäle 104 und 106 in die Hilfsfluidkammer 126 der fluiddruckbetriebenen Betätigungseinheit 118, wodurch der Kolben 36 von der Rei­ bungsplatte 40 des Schwungrades 24 abgedrückt wird. Folglich wird Drehmoment von der Kurbelwelle 4 auf die Abgangswelle 12 über das Schwungrad 24 und den Drehmomentwandler 10 übertra­ gen.

Im Bereich B der Fig. 9 und B′ der Fig. 10 ist die Öffnung 144 des Magnetventils 132, die mit dem Fluidkanal 98 in Verbindung steht, normalerweise praktisch durch das Ventilelement 140 geschlossen, und der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluidkanal 98 wird auf 3,5 kp/cm² gehalten. Die Fluiddruck- Steuereinheit 52 behält den Druck P₁ des Betätigungsfluids im Fluidkanal 110 auf seinem Maximalwert von 6 kp/cm², wodurch der Kolben 36 vollständig gegen das Schwungrad 24 gedrückt wird. Folglich wird Drehmoment von der Kurbelwelle 4 auf die Abgangswelle 12 nur über die Reibungskupplungseinheit 8 übertragen, und eventuell vorhandene Drehmomentschwankungen werden durch die elastische Verbindungsvorrichtung 200 zwischen dem Kolben 36 und der Turbine 28 gedämpft.

Die obige Beschreibung erklärt die Arbeitsweise des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung im Motorbetriebsbereich, bei welchem im Getriebe 14 der zweite oder dritte Gang ein­ geschaltet ist und die Temperatur des Schmieröls zwischen 50 und 120°C liegt. Ist der erste, der Rückwärtsgang oder der Leerlauf im Getriebe 14 eingeschaltet oder ist die Schmieröl­ temperatur niedriger als 50°C oder höher als 120°C, dann wird die Öffnung des Magnetventils 132, die mit dem Fluidkanal 98 in Verbindung steht, vollständig offen gehalten, wobei der Ventilkörper 140 in zurückgezogener Stellung gehalten wird. Der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluidkanal 98 wird auf einen Wert unter 0,3 kp/cm² gehalten, und die Fluid­ druck-Steuereinheit 52 reduziert den Druck P₁ des Betätigungs­ fluids im Fluidkanal 110 auf Null und hält den Druck des Betätigungsfluids im Fluidkanal 106 auf 2 bis 3 kp/cm², was zur Folge hat, daß der Kolben 36 sich vollständig vom Schwungrad 24 löst. Folglich wird das Drehmoment von der Kurbelwelle 4 zur Abgangswelle 12 über den Drehmomentwandler 10 über­ tragen.

Es versteht sich, daß gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Antriebswelle des Motors, die sich mit Drehmomentschwankungen dreht, mit der Abgangswelle über eine Reibungskupplungseinheit verbunden ist, und die Abgangswelle sich mit einer Drehzahl dreht, die um eine vorbestimmte Differenz unter der der Kurbelwelle liegt. Die Erfindung hat deshalb den Vorteil, daß das Drehmoment wirksam von der Motor­ antriebswelle zur Abgangswelle übertragen werden kann, ohne daß zugleich Drehzahlschwankungen mit übertragen werden, und das Auftreten unerwünschter Schwingungen oder Geräusche kann dadurch wirksam verhindert werden, während gleichzeitig der Treibstoffverbrauch sinkt.

Gemäß dem Ausführungbeispiel der Erfindung werden die im Verbrennungskraftmotor auftretenden Drehmomentschwankungen nicht auf den Fahrzeugkörper, in dem der Motor aufgehängt ist, auf die Räder oder andere Teile des Fahrzeugs oder auch nur einen Teil derselben übertragen. Der Motor kann also mit sehr niedriger Drehzahl bereits in einem Drehzahlbereich be­ trieben werden, in dem er für den Antrieb des Fahrzeugs ein ausreichend großes Drehmoment erzeugt, was zur Treibstoff­ verbrauchseinsparung beiträgt, und das Auftreten von Geräuschen verhindert, während das Fahren erleichtert wird, da der Betriebsbereich des Motors zu niedrigen Drehzahlen hin erweitert wird. Außerdem ist gemäß der Erfindung die Kurbel­ welle 4 des Motors mit der Abgangswelle 12 über die Reibungs­ kupplungseinheit 8 und den Drehmomentwandler 10 verbunden, und die Reibungskupplungseinheit 8 kommt automatisch in Eingriff und löst, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, wofür die fluiddruckbetriebene Betätigungseinheit 18 sorgt, die durch den Computer 134 gesteuert wird. Der Betrieb der Reibungskupplungseinheit 8 wird also zuverlässig vorgenom­ men.

Schließlich wird gemäß der Erfindung die Reibungskupplungseinheit 8 mit Rückkopplungssteuerung durch den Computer 134 geschlossen und gelöst, der die Ausgangssignale von den De­ tektoren erhält, die die Drehzahl der Kurbelwelle 4 und der Abgangswelle 12 messen. Die vorgegebene Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abgangswelle 12 kann auf diese Weise aufgrund der Signalverarbeitung durch den Computer 134 präzise eingehalten werden.

Der Schlupf der Reibungskupplungseinheit 8 ist in dem Schwebezustand, in dem die mittlere Ausgangsleistung des Motors praktisch Null ist, sehr nahe bei Null. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung sorgt der Computer 134 dafür, daß die Impulsbreite des Impulsstroms, der der Magnetspule 138 des Magnetventils 132 zugeführt wird, abnimmt, wodurch der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluidkanal 98 auf weniger als 0,7 kp/cm² abgesenkt wird, so daß der Wert des Schlupfes sich dem voreingestellten Drehzahldifferenzwert zwischen Kurbelwelle 4 und Abgangswelle 12 nähern kann. Folglich wird die Reibungskupplungseinheit 8 praktisch gelöst, so daß der Wert des über sie übertragenen Drehmomentes praktisch Null ist. In dem Schwebezustand, bei welchem die mittlere Ausgangsleistung des Motors praktisch Null ist, wird deshalb im wesentlichen kein Drehmoment über die Reibungs­ kupplung 8 zur Abgangswelle 12 übertragen, weil in diesem Zustand die Reibungskupplungseinheit 8 praktisch gelöst ist. Die Ausgangsdrehmomentschwankungen, die zwischen positiven und negativen Werten hin- und herpendeln, werden über die Reibungskupplungseinheit 8 nicht übertragen, jedoch vollständig vom Drehmomentwandler 10 absorbiert, so daß das Problem des Ratterns oder Zahnflankenspiels von Teilen des Planeten­ getriebes 156 im Getriebe 14 vollständig gelöst ist und weder Geräusch noch Abnutzung auftreten.

Weiterhin werden durch die Erfindung Drehzahlschwankungen im Drehmomentwandler 10 bei gelöstem Zustand der Reibungs­ kupplungseinheit 8 absorbiert und gedämpft, während die Drehzahlschwankungen von der elastischen Verbindungsvorrich­ tung 200 im Eingriffszustand der Reibungskupplungseinheit 8 absorbiert und gedämpft werden. Das Entstehen unerwünschter Schwingungen wird folglich über den gesamten Betriebsbereich des Motors wirksam unterbunden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluidkanal 98 in einer impulsförmigen Funktion vom Magnetventil 132 gehöht und gesenkt, das vom Computer 134 gesteuert wird, während der Druck P₁ des Betä­ tigungsfluids, das vom Fluidkanal 110 an die fluiddruckbetriebene Betätigungseinheit 18 abgegeben wird, die die Reibungskupplungseinheit 8 betätigt, durch zusätzliche Faktoren wie die träge Masse der Ventilspindel 94 in der Fluiddruck- Steuereinheit 52, die Beziehung X Y des Abstands X zwischen den Fluidkanälen 108, 112 und des Abstands Y zwischen dem zweiten und dritten Bund 90, 92 der Ventilspindel 94 sowie die Drosselwirkung der Drosselwirkung 118 im Fluid­ abgabekanal 120 mit beeinflußt wird. Der Betätigungsfluid­ druck P₁ ändert sich deshalb mit sanfteren Übergängen als der Steuerfluiddruck P₂, was insofern von Vorteil ist, als die fluiddruckbetriebene Betätigungseinheit 18 die Reibungskupplungseinheit 8 genau betätigen kann.

Außerdem steuert bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform das Magnetventil 132 den Druck P₂ des Steuerfluids im Fluid­ kanal 98, der sich in der Fluiddruck-Steuereinheit 52 befindet, die Betätigungsfluid unter dem Druck P₁ an die fluid­ druckbetriebene Betätigungseinheit 18 abgibt, und ein derartiger Druck P₂ wurde durch die Druckreduzierventileinheit auf einen geringen Druck reduziert, bevor sie durch das Magnetventil 132 gesteuert wurde. Mit der Erfindung ist also der Vorteil verbunden, daß das Magnetventil 132 klein und leicht ist und sich gut einbauen und verwenden läßt.

Weiterhin wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Reibungskupplungseinheit 8 in gelöster Stellung gehalten, wodurch die Übertragung unerwünschter Schwingungen verhindert wird, wenn die Temperatur des Schmieröls niedrig ist und der Lauf des Motors unstabil zu werden beginnt. Die Reibungskupplungseinheit 8 wird auch in die gelöste Stellung gedrückt, wenn die Temperatur des Schmieröls zu hoch ist, wodurch die Standfestigkeit der Reibungskupplungseinheit sichergestellt wird. Auch bei Fahrbetrieb im ersten Gang ist die Reibungskupplungseinheit 8 geöffnet, was gerade der Gang ist, bei dem die stärksten Drehmomentschwankungen im allgemeinen auftreten. Mit Hilfe der Erfindung lassen sich deshalb die unerwünschten Schwingungen sehr zuverlässig un­ terdrücken und die Reibungskupplungseinheit 8 hat eine hohe Lebensdauer.

Von den Eingabeeinheiten, die ihre Ausgangssignale dem Computer 134 zuführen, kann der Ansaug-Unterdruck-Detektor 148 durch einen Drosselklappenstellungsdetektor ersetzt werden, der den Öffnungsgrad der Drosselklappe erfaßt, und der Schmieröltemperaturdetektor 154 kann durch einen Kühlwasser- Temperaturdetektor ersetzt werden. Diese Detektoren haben dann vergleichbaren Einfluß wie die oben beschriebenen.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Differenz zwischen den Drehzahlen der Kurbelwelle 4 und der Abgangs­ welle 12 auf einen voreingestellten Wert gesteuert, wenn der Ansaug-Unterdruck und die Motordrehzahl innerhalb des Bereichs C in Fig. 9 und des Bereichs C′ in Fig. 10 liegen. Liegen diese Werte im Bereich B in Fig. 9 und B′ der Fig. 10, so wird die Drehzahldifferenz auf Null herabgesetzt, d. h., die Kurbelwelle 4 wird direkt mit der Abgangswelle 12 durch die Reibungskupplungseinheit 8 gekuppelt, indem ein Impuls­ strom mit maximaler Impulsbreite dem Magnetventil 32 vom Computer 134 zugeführt wird. In diesem Fall verhindern die elastischen Verbindungsvorrichtungen 200 zwischen dem Kolben 36 und der Außenwand 42 der Turbine 28 die Übertragung unerwünschter Schwingungen. Diese elastischen Verbindungs­ elemente 200 können jedoch weggeblasen werden, und der Kolben 36 kann auf der Turbine 28 oder der Abgangswelle 12 gleitbar aufgesetzt sein, um mit letzterer gemeinsam umzulaufen. Bei einer derartigen Abwandlung wird der voreingestellte Wert der Drehzahldifferenz im Bereich B der Fig. 9 und B′ der Fig. 10 vorzugsweise zu ungefähr 10 1/min gewählt, um die Übertragung unerwünschter Schwingungen aufgrund von Drehmomentschwankungen innerhalb der Betriebsbereiche B und B′ zu vermeiden.

Der Anstieg der Impulsbreite des Impulsstroms, den das Mag­ netventil 132 erhält, wird in geeigneter Weise verzögert, um eine Drehzahldifferenz zu erhalten, wenn die Drehzahl­ differenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abgangswelle 12 sich zu steigern trachtet, während die Impulsbreite des Impulsstroms schnell verringert wird, wenn die Drehzahldifferenz abzunehmen trachtet, so daß der Schlupf der Reibungskupplungseinheit 8 speziell während des Umschaltens vom einen Gang in den nächsten erhöht wird und der Drehmomentwandler 10 den bei diesem Umschaltvorgang auftretenden Stoß absorbieren kann. Anstelle dieser kann auch eine andere Anordnung eingesetzt werden, um das Auftreten des Schaltstoßes zu verhindern.

Diese modifizierte Anordnung weist eine Umschalt-Detektor­ schaltung auf, die mit dem Computer 134 verbunden ist, dessen genauer Aufbau hier nicht gezeigt ist. Aufgrund eines Aus­ gangssignals vom Drehzahl-Detektor 152, der die Drehzahl der Abgangswelle 12 erfaßt, oder vom Drehzahl-Detektor 190, der die Drehzahl der Trommel 178 des Getriebes 14 erfaßt, stellt die Umschalt-Detektor-Schaltung eine Veränderung der Drehzahl fest, und erfaßt, daß das Getriebe 14 von einem Gang auf einen anderen umgeschaltet hat, wenn die Drehzahlveränderung einen bestimmten Wert übersteigt. Während des Schaltens ändert sich die Drehzahl der Trommel 178 sprunghaft von Null auf einen Wert, der der Drehzahl der Getriebe-Ausgangswelle 76 gleich ist, oder vom letzteren Wert auf Null, so daß die Um­ schaltdetektorschaltung ermitteln kann, daß vom einen Gang in einen anderen umgeschaltet worden ist, wenn der Detektor 190 einen starken Drehzahlsprung der Trommel 178 feststellt.

Gemäß vorstehend beschriebener Anordnung wird die Impulsbreite der dem Magnetventil 132 zugeführten Stromimpulse auf ihr Minimum oder auf praktisch Null verringert, wofür der Computer 134 sorgt, und das Ventilelement 140 wird rückgezogen, so daß die Öffnung 144 vollständig geöffnet ist, wenn die Um­ schalt-Detektor-Schaltung einen Schaltvorgang festgestellt hat. Dadurch wird der Druck P₂ des Steuerfluids im Fluid­ kanal 98 auf einen Wert herabgesetzt, der unter einem bestimmten Grenzwert liegt, und die Ventilspindel 94 in der Fluid­ druck-Steuereinheit 52 wird von der Feder 116 nach rechts ge­ drückt, wie dies in der Fig. 1 ausgezogen dargestellt ist. Dadurch wird Fluid aus der Fluidkammer 44 der fluiddruckbetriebenen Betätigungseinheit 18 in den Ölkühler 128 abgeleitet, während gleichzeitig vom Drehzahlwandler-Steuerventil 123 Betätigungsfluid in die Hilfsfluidkammer 126 geleitet und dadurch die Reibungskupplungseinheit 8 gelöst wird. Beim Gang­ umschalten des Getriebes wird also das Antriebsdrehmoment über den Drehmomentwandler 10 übertragen, so daß während der Umschaltung wie bei herkömmlichen automatischen Getrieben der Stoß geschluckt wird, während dann, wenn keine Gangumschaltung erfolgt, die Reibungskupplung 8 im Eingriff ist und die Teile der Fluidkupplung unmittelbar zusammenhält, was ein direktes Kuppeln auch bei niedrigem Gang erlaubt und zu einer Treib­ stoff-Einsparung führt. Ist die Motordrehzahl niedriger als 801/min, dann wird der der fluiddruckbetriebenen Betätigungs­ einheit 18 zugeführte Druck des Betätigungsfluids, wodurch die Reibungskupplung 8 betätigt wird, verringert. Auch wenn das Fahrzeug abrupt gebremst wird, dann ist der Drehzahl­ sprung der Abgangswelle 12 oder der Trommel 178 größer als ein bestimmter Wert, so daß ebenfalls der Druck des Betätigungs­ fluids verringert wird und die Reibungskupplungseinheit 8 öffnet mit der Folge, daß der Motor dabei nicht abgewürgt wird.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Fig. 15 beschrieben. In der Fig. 15 sind Teile, die mit denen der ersten Ausführungsform übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß eine Wiederholung der zu­ gehörigen Erläuterungen entfallen kann.

Ein Fluid-Zuführsystem 16′ weist eine Auswahl-Ventileinheit 220, ein Druckreduzierventil 222 und eine Fluiddruck-Steuer­ einheit 224 auf. Die Auswahl-Ventileinheit 220 enthält einen Zylinder 226, eine Ventilspindel 232 im Zylinder mit einem ersten Bund 228 und einem zweiten Bund 230, einen Fluid­ kanal 236 auf der linken Endfläche 234 des ersten Bundes 228 der Ventilspindel, der mit einem Getriebe-Betriebsart- Detektor 64 verbunden ist, der Druckfluid erzeugt, wenn das Getriebe 14 so geschaltet ist, daß es im zweiten oder dritten Gang arbeitet, einen Fluidkanal 240, der stets mit einer Fluidkammer 238 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 228 und 230 der Ventilspindel verbunden ist, einen Fluidkanal 242, der mit der Ölpumpe 48 in Verbindung steht und Verbindung mit der Fluidkammer 238 hat, wenn die Ventilspindel 232 im Bereich ihrer linken, in Fig. 15 ausgezogen gezeichneten Stellung liegt, einen Fluid-Abgabekanal 244, der mit der Fluid­ kammer 238 dann verbunden ist, wenn die Ventilspindel 232 im Bereich ihrer rechten Stellung steht, die in Fig. 15 ge­ strichelt angedeutet ist, einen Fluid-Abgabekanal 248, der auf die rechte Endfläche 246 des zweiten Bundes 230 mündet, und eine Feder 250, die die Ventilspindel 232 nach links in die augezogen gezeichnete Stellung drückt.

Die Druckreduzier-Ventileinheit 222 enthält einen Zylinder 252, eine Ventilspindel 258 im Zylinder mit einem ersten Bund 254 von kleiner Querschnittsfläche und einen zweiten Bund 256 von großer Querschnittsfläche, einen Fluidabgabekanal 262, der auf die linke Endfläche 260 des ersten Bundes 254 mündet, einen Fluidkanal 266, der dauernd mit einer Fluidkammer 264 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 254, 256 der Ventilspindel in Verbindung steht, einen Fluidkanal 268, der mit der Ölpumpe 48 verbunden ist und dann mit der Fluidkammer 264 in Verbindung steht, wenn die Ventilspindel 258 in der linken Position steht, die in der Fig. 15 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist, einen Fluidabgabekanal 270, der mit der Fluidkammer 264 dann verbunden ist, wenn die Ventilspindel 258 am Ende ihrer Verschiebung nach rechts an­ gekommen ist, einen Fluid-Abgabekanal 272, der auf der rechten Endfläche des zweiten Bundes 256 mündet, und eine Feder 274, die die Ventilspindel 258 normalerweise in die linke Endposition drückt.

Die Fluiddruck-Steuereinheit 224 enthält einen Zylinder 276, einen Kolben 278 im Zylinder, eine Ventilspindel 286, die sich ebenfalls im Zylinder 276 befindet und einen ersten Bund 280 von gleicher Querschnittsfläche wie der Kolben 278 sowie einen zweiten Bund 282 aufweist, dessen Querschnittsfläche größer als die des ersten Bundes 280 ist, und einen dritten Bund 284 mit einer dem zweiten Bund 282 gleichen Querschnittsfläche, einen Fluidkanal 290, der auf der linken Endfläche 288 des Kolbens 278 mündet und mit dem Fluidkanal 240 der Auswahlventileinheit 220 verbunden ist, einen Fluidkanal 298, der stets mit einer Fluidkammer 296 zwischen der rechten Endfläche 292 des Kolbens 278 und der linken Endfläche 294 des ersten Bundes 280 der Ventilspindel verbunden ist, einem Fluidkanal 302, der stets mit einer Fluidkammer 300 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 280, 282 der Ventilspindel verbunden ist, einen Fluidkanal 306, der stets mit einer Fluid­ kammer 304 zwischen dem zweiten und dem dritten Bund 282, 284 der Ventilspindel verbunden ist, einen Fluid-Abgabekanal 310, der auf der rechten Endfläche 308 des ersten Bundes 284 der Ventilspindel mündet, eine Feder 312, die gegen die rechte Endfläche 308 des dritten Bundes 284 der Ventilspindel 286 drückt und diese normalerweise in ihrer linken Endstellung hält, die in Fig. 15 ausgezogen gezeichnet ist, einen Fluid­ kanal 314, der mit der Ölpumpe 48 verbunden ist und Verbindung mit der Fluidkammer 300 hat, wenn die Ventilspindel 286 in der linken Position liegt, einen Fluidkanal 316, der mit der Fluidkammer 304 Verbindung hat, wenn die Ventilspindel 286 im Bereich der linken Position liegt, und mit der Fluidkammer 300 in Verbindung steht, wenn die Ventilspindel 286 im Bereich der rechten Endstellung steht, und einen Fluidkanal 318, der mit der Fluidkammer 304 dann in Verbindung steht, wenn die Ventilspindel 286 im Bereich der rechten Endstellung steht. Der Fluidkanal 298 hat mit dem Fluidkanal 266 der Druckreduzier- Ventileinheit 222 über einen Fluidkanal 322 Verbindung, indem eine Drosselöffnung 320 sitzt. Der Fluidkanal 316 ist mit dem Ölkühler 128 in Verbindung, und der Fluidkanal 318 führt zum Drehmomentwandler-Steuerventil 123.

Ein Magnetventil 324 weist ein Gehäuse 326, eine Magnetspule 328 im Gehäuse, ein Ventilelement 330 in der Magnetspule 328, eine Öffnung 334, die mit dem Fluidkanal 322 an einem Punkt zwischen der Drosselöffnung 320 und dem Fluidkanal 322 und der Fluiddruck-Steuereinheit 224 in Verbindung ist, so daß sie durch das Ventilelement 330 geöffnet und geschlossen werden kann, wobei sich in ihr eine Drosselöffnung 332 befindet, und eine Feder 336, die auf das Ventilelement 330 normalerweise in die die Öffnung verschließende Richtung drückt. Die Öffnung 334 im Magnetventil 324 wird vom Ventilelement 330 in Abhängigkeit von einem dem Magnetventil 324 vom Steuercomputer 134′ zugeführten Impulsstrom geöffnet und geschlossen. Die Charakteristik des dem Magnetventil 324 vom Computer 134′ zugeführten Impulsstroms ist umgekehrt zu der des Im­ pulsstroms, der dem Magnetventil 132 vom Computer 134 im ersten Ausführungsbeispiel zugeführt wird. Im zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel ist die Impulsbreite klein, wenn die Drehzahl­ differenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abgangswelle 12 größer ist als ein vorgegebener Drehzahldifferenzwert, während die Impulsbreite groß ist, wenn die Drehzahldifferenz kleiner als dieser vorgegebene Differenzwert ist. In dem Bereich A der Fig. 9 ist also die Impulsbreite des Impulsstroms ein Maximum, während im Bereich B die Impulsbreite ein Minimum ist.

Die Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbespiels wird nach­ folgend im einzelnen beschrieben.

Wenn das Getriebe 14, das in der Fig. 3 gezeigt wird, im zweiten oder dritten Gang arbeiten soll, wird Druckfluid vom Getriebe-Betriebsart-Detektor 64 zum Fluidkanal 236 in der Auswahlventileinheit 220 gefördert, und die Ventilspindel 332 wird in die in Fig. 15 gestrichelt gezeichnete Position gedrückt, und zwar gegen die vorspannende Kraft der Feder 250. Folglich steht der Fluidkanal 240 über die Fluidkammer 238 mit dem Fluidabgabekanal 244 in Verbindung, und der Fluid­ kanal 290 in der Fluiddruck-Steuereinheit 224 ist nach außen hin offen, so daß der Kolben 278 in der in Fig. 15 ausgezogen gezeichneten Position gehalten wird.

Von der Ölpumpe 48 zugeführtes Druckfluid wird der Fluid­ kammer 264 in der Druckreduzier-Ventileinheit 222 zugeleitet, und sein Druck wird auf einen Wert von beispielsweise 3,5 kp/cm² reduziert und gehalten, was durch die Flächendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 254, 256 der Ventilspindel 258 sowie durch die Vorspannkraft der Feder 274 bestimmt wird. Das auf den reduzierten Druck von 3,5 kp/cm² gebrachte Fluid tritt im Fluidkanal 266 auf, und als Ergebnis der Offen-Zu-Steuerung der Öffnung 334 durch das Ventilelement 330 im Magnetventil 324 wird Steuerfluid mit dem Druck P₂ von 0,7 kp/cm² bis 3,5 kp/cm² in den Fluidkanal 298 und die Fluidkammer 296 der Fluiddruck-Steuereinheit 224 ge­ fördert. Wenn der Kolben 278 in der Fluiddruck-Steuereinheit 224 in der ausgezogen gezeichneten Position in Fig. 15 gehalten wird, wird Steuerfluid mit dem Druck P₂, der vom Magnet­ ventil 324 gesteuert wird, über den Fluidkanal 298 an die Fluidkammer 296 abgegeben. Der Druck P₁ des Betätigungsfluids in der Fluidkammer 300 wird gegenüber dem Druck P₂ in gleicher Weise gesteuert, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist. Die steuernden Faktoren sind das Verhältnis zwischen dem Fluid­ druck P₂ und der Flächenbereich der linken Endfläche 294 des ersten Bundes 280 der Ventilspindel 286, das Verhältnis zwischen dem Druck des der Fluidkammer 300 von der Ölpumpe 48 zugeführten Fluids und der Flächenbereichsdifferenz zwischen der rechten Endfläche des ersten Bundes 280 und der linken Endfläche des zweiten Bundes 282 der Ventilspindel 286 und die Vorspannkraft der Feder 312. Betätigungsfluid unter dem gesteuerten Druck P₁ wird der Fluidkammer 44 über den Fluidkanal 302 und durch den Fluidkanal 130 zugeführt, der um die Abgangswelle 12 ausgebildet ist, so daß der Kolben 36 gegen die Reibungsplatte 40 des Schwungrades 24 gedrückt wird.

Wie beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Druck P₁ des Be­ tätigungsfluids durch Rückkopplung über den Computer 134′ so gesteuert, daß die Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle 4 und der Abgangswelle 12 auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden kann.

Wenn andererseits das Getriebe 14 so gestellt ist, daß es im ersten Gang, im Rückwärtsgang oder im Leerlauf arbeitet, und von dem Getriebe-Betriebsart-Detektor 64 kein Druckfluid erzeugt wird, dann wird die Ventilspindel 232 in der Aus­ wahlventileinheit 220 in ihrer in Fig. 15 ausgezogen ge­ zeichneten Stellung gehalten, und das von der Ölpumpe 48 ab­ gegebene Druckfluid wird an den Fluidkanal 290 in der Druck­ fluid-Steuereinheit 224 über den Fluidkanal 242, die Fluid­ kammer 238 und den Fluidkanal 240 abgegeben. Folglich wird der Kolben 278 in der Druckfluid-Steuereinheit 224 nun nach rechts in Fig. 15 gedrückt, und die Ventilspindel 286 wird in die in Fig. 15 gestrichelt gezeichnete Position gedrückt und dort gehalten.

Der Druck des durch den Fluidkanal 222 fließenden Fluids ist ein Maximum, wenn die Öffnung 334 des Magnetventils 324 durch den Ventilkörper 330 praktisch vollständig geschlossen ist. In diesem Fall wird Fluid unter Maximaldruck vom Fluid­ kanal 322 an die Fluidkammer 296 in der Fluiddruck-Steuereinheit 224 abgegeben, so daß die Ventilspindel 286 in gleicher Weise in die gestrichelt gezeichnete Position gedrückt und dort gehalten wird, wie dies beim obigen Fall geschah.

Wenn die Ventilspindel 286 so in der gestrichelt gezeichneten Position gehalten ist, steht der Fluidkanal 302 mit dem Fluid­ kanal 316 über die Fluidkammer 300 in Verbindung, was zur Folge hat, daß die Fluidkammer 44 der Reibungskupplungseinheit 8 einen verminderten Druck erhält. Hierbei steht der Fluid­ kanal 306 mit dem Drehmomentwandler-Steuerventil 123 über die Fluidkammer 304 und den Fluidkanal 318 in Verbindung, und Druckfluid wird vom Drehmomentwandler-Steuerventil 123 an die Hilfsfluidkammer 126 der Reibungskupplungseinheit 8 geliefert. Dadurch wird der Kolben 36 in Fig. 15 nach rechts gedrückt, und die Reibungskupplungseinheit 8 löst sich, so daß das Drehmoment von der Kurbelwelle 4 zur Abgangswelle 12 nur über den Drehmomentwandler 10 übertragen wird.

Die vorangehenden Darlegungen machen deutlich, daß das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung gleiche Wirkungen hat wie das erste Ausführungsbeispiel.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 16 beschrieben. Mit den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels gleiche oder äquivalente Teile tragen dabei dasselbe Bezugszeichen, so daß in der folgenden Erläuterung diese Teile nicht wiederholt zu werden brauchen.

Das Fluid-Zuführsystem 16″ weist eine Auswahlventileinheit 340 und eine Fluid-Steuereinheit 342 auf.

Die Auswahlventileinheit 340 enthält einen Zylinder 344, eine Ventilspindel 354 im Zylinder mit einem ersten Bund 346, einem zweiten Bund 348, einem dritten Bund 350 und einem vierten Bund 352, einen Fluidkanal 358, der auf die rechte Endfläche 356 des ersten Bundes 346 mündet, einen Fluidkanal 362, der dauernd mit einer Fluidkammer 360 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 346, 348 in Verbindung ist, einen Fluidkanal 366, der mit der Fluidkammer 360 in Verbindung ist, wenn die Ventilspindel 354 in der rechten Position liegt, jedoch mit der Fluidkammer 364 in Verbindung steht, die zwischen dem zweiten und dem dritten Bund 348, 350 der Ventilspindel 354 gebildet ist, wenn die Ventilspindel in der linken Position steht, einen Fluidkanal 368, der stets mit der Fluid­ kammer 364 verbunden ist, einen Fluidkanal 371, der mit einer Fluidkammer 370 zwischen dem dritten und dem vierten Bund 350, 352 der Ventilspindel 354 verbunden ist, wenn das Ventil im Bereich der linken Stellung steht, jedoch mit der Fluid­ kammer 364 in Verbindung ist, wenn die Ventilspindel 354 im Bereich der rechten Stellung steht, einen Fluidkanal 372, der stets mit der Fluidkammer 370 in Verbindung ist, einen Fluidkanal 376, der auf der rechten Endfläche 374 des vierten Bundes 352 mündet, und eine Feder 378, die an der linken End­ fläche 356 des ersten Bundes 346 der Ventilspindel 354 an­ greift und die Ventilspindel nach rechts in die in Fig. 16 ausgezogen gezeichnete Position drückt. Der Fluidkanal 362 ist mit dem Drehmomentwandler-Steuerventil 123 und der Fluidkanal 366 mit der Hilfsfluidkammer 126 über den Fluidkanal 124 in der Abtriebswelle 12 verbunden. Der Fluidkanal 371 steht mit der Fluidkammer 44 über den Fluidkanal 130 in Verbindung, der um die Abtriebswelle 12 herum ausgebildet ist, und der Fluidkanal 376 ist mit dem Getriebe-Betriebsart-Detektor 64 verbunden, der ein Druckfluid hervorbringt, wenn das Getriebe 14 so eingestellt ist, daß es im zweiten oder dritten Gang arbeitet.

Die Fluiddruck-Steuereinheit 342 enthält einen Zylinder 380, eine Ventilspindel 388 im Zylinder mit einem ersten Bund 383, einem zweiten Bund 384 und einem dritten Bund 386, eine Fluid­ kammer 390 zwischen dem ersten und dem zweiten Bund 383, 384, eine Fluidkammer 392 zwischen dem zweiten und dem dritten Bund 384, 386 und einem Impulsmotor 394, der mit dem rechten Ende der Ventilspindel 388 verbunden ist. Der Impulsmotor 394 weist eine Spule 396 und einen Rotor 398 auf, und ein Stab 400 mit Außengewinde, der die Ventilspindel 388 nach rechts fortsetzt, greift in einen Innengewindeabschnitt des Rotors 398 ein. Ein Impulsstrom, der positive oder negative Impulse haben kann, wird, gesteuert von einem Computer 134″, der Spule oder Wicklung 396 so zugeführt, daß der Rotor 398 bei Zuführung eines Einzelimpulses sich um eine bestimmte Winkeleinheit um die Achse dreht. Durch die Drehung des Rotors 398 wird eine Verschiebung der Ventilspindel 388 nach links oder rechts um eine bestimmte Einheitsstrecke, die dem Einheits­ winkel entspricht, hervorgerufen. Im Zylinder 380 sind mehrere Fluidkanäle vorhanden, nämlich ein Fluidkanal 402, der mit der Fluidkammer 390 verbunden ist, wenn die Ventilspindel 388 in ihrer linken Position steht, ein Fluidkanal 404, der ständig mit der Fluidkammer 390 verbunden ist, ein Fluidkanal 406, der vom zweiten Bund 384 der Ventilspindel 388 verschlossen wird, aber geöffnet werden kann, und dann mit der Fluid­ kammer 390 verbunden ist, wenn die Ventilspindel 388 in der rechten Position steht, dagegen mit der Fluidkammer 392 verbunden ist, wenn die Ventilspindel in der linken Position steht, ein Fluidkanal 408, der stets mit der Fluidmenge 392 verbunden ist, und ein Fluid-Abgabekanal 410, der durch den dritten Bund 386 der Ventilspindel 388 verschlossen ist und mit der Fluidkammer 392 in Verbindung kommt, wenn die Ventil­ spindel in ihrer rechten Position steht. Der Fluidkanal 404 ist mit dem Fluidkanal 358 der Auswahlventileinheit 340 verbunden, der Fluidkanal 406 steht mit der Ölpumpe 48 in Verbindung, und der Fluidkanal 408 ist mit dem Fluidkanal 372 der Auswahlventileinheit 340 verbunden.

Mehrere Eingabeeinheiten (nicht gezeigt), die denen entsprechen, die mit dem Computer 134 der ersten Ausführungsform verbunden sind, sind auch mit dem Computer 134′′ in Verbindung. Wenn die Drehzahldifferenz zwischen der Kurbelwelle 4 und der Abtriebswelle 12 größer ist als ein vorgegebener Wert, was sich als Ergebnis eines Vergleichs heraustellt, dann wird ein Impulsstrom mit einem positiven Einheitsimpuls oder mehreren Impulsen an die Wicklung 396 des Impulsmotors 394 durch Steuerung vom Computer 134″ abgegeben, während dann, wenn durch den Vergleich festgestellt wird, daß die Drehzahl­ differenz kleiner als der vorgegebene Wert ist, ein Impulsstrom mit negativen Einheitsimpulsen der Wicklung 396 zugeführt wird.

Durch die Impulszufuhr zum Impulsmotor 394 dreht sich der Rotor 398 um einen Einheitswinkel, wodurch der Gewindestab 400 nach rechts oder links verschoben wird, und mit ihm die Ventilspindel 388. Die Anordnung ist derart, daß die Ventil­ spindel 388 bei Zufuhr eines positiven Einheitsimpulses zum Impulsmotor 394 um eine Einheitsstrecke nach links verschoben wird, bei Zufuhr eines negativen Einheitsimpulses dagegen nach rechts.

Es wird nun die Arbeitsweise des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung erläutert.

Wenn das Getriebe 14 aus der Fig. 3 im zweiten oder dritten Gang arbeitet, dann wird Druckfluid vom Getriebe-Betriebsart- Detektor 64 an den Fluidkanal 376 der Auswahlventil-Einheit 340 abgegeben, umd die Ventilspindel 354 wird gegen die Kraft der Feder 378 in die in Fig. 16 gestrichelt gezeichnete Position gedrückt. Folglich kommt der Fluidkanal 371 über die Fluidkammer 370 mit dem Fluidkanal 372 und der Fluidkanal 366 über die Fluidkammer 364 mit dem Fluidkanal 368 in Verbindung. Der positive Impulsstrom wird dem Impulsmotor 394 in der Fluiddruck-Steuereinheit 342 vom Computer 134″ zugeführt, wenn die Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Ab­ triebswelle 12 größer als der vorgegebene Wert ist, und die Ventilspindel 388 wird dann nach links verschoben, wodurch eine Verbindung des Fluidkanals 408 über die Fluidkammer 392 mit dem Fluidkanal 406 zustandekommt. Dadurch wird Druckfluid von der Ölpumpe 48 an den Fluidkanal 372 in der Auswahlventil­ einheit 340 über den Fluidkanal 406, die Fluidkammer 392 und den Fluidkanal 408 abgegeben und gelangt dann in die Fluid­ kammer 44 der Reibungskupplungseinheit über die Fluidkanäle 371 und 130; der Kolben 36 wird dann gegen die Reibungsplatte 40 des Schwungrades 24 gepreßt.

Wird dadurch die Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abtriebswelle 12 kleiner als der vorgegebene Wert als Ergebnis des oben beschriebenen Steuervorgangs, wird nun ein negativer Impulsstrom an den Impulsmotor 394 vom Computer 134″ abgegeben, und dadurch wird die Ventilspindel 388 nach rechts verschoben, was die Verbindung zwischen den Fluidkanälen 408 und 406 unterbricht. Mit einer weiteren Verschiebung der Ventil­ spindel 388 nach rechts kommt der Fluidkanal 408 mit dem Fluid-Abgabekanal 410 in Verbindung, was zu einer Druckabnahme im Druckfluid führt, so daß nun die Reibungskupplungseinheit 8 gelöst wird, und sich die Drehzahldifferenz zwischen Kurbelwelle 4 und Abtriebswelle 12 erhöht. Auf diese Weise wird die Drehzahldifferenz auf einem vorgegebenen Wert gehalten.

Wenn dagegen das Getriebe 14 auf den ersten Gang, den Rück­ wärtsgang oder auf Leerlauf gestellt ist, gibt der Getriebe- Betriebsart-Detektor 64 kein Druckfluid ab, und die Ventil­ spindel 354 in der Auswahlventileinheit 340 bleibt in der in Fig. 16 gezeichneten Stellung. Dabei steht über die Fluid­ kammer 360 der Fluidkanal 366 mit dem Fluidkanal 362 in Ver­ bindung, so daß Druckfluid vom Drehmomentwandler-Steuerventil 123 in den Fluidkanal 366 gelangt. Der Fluidkanal 371 steht über die Fluidkammer 364 mit dem Fluidkanal 368 in Verbindung, der seinerseits zum Ölkühler 128 führt. Druckfluid von dem Drehmomentwandler-Steuerventil 123 wird also der Hilfs­ fluidkammer 126 der Reibungskupplungseinheit 8 zugeleitet, während der Druck in der Fluidkammer 44 abnimmt. Die Reibungskupplungseinheit 8 wird also gelöst, und das von der Kurbel­ welle 4 auf die Abtriebswelle 12 zu übertragende Drehmoment geht lediglich über den Drehmomentwandler 10.

Es versteht sich über das Beschriebene hinaus, daß das dritte Ausführungsbeispiel im übrigen dieselben Wirkungen wie das erste Ausführungsbeispiel hat.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Drehmomentübertragung mit einer sich mit überlagerten Drehmoment-Schwingungen drehenden Antriebswelle, einer Abtriebswelle, einer Reibungskupplungseinheit zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, einer fluiddruckbetätigten Betätigungsein­ richtung für den Eingriff und das Lösen der Reibungskupplungseinheit, einer ersten Einrichtung zum Feststellen des Unterschiedes zwischen der Drehzahl der Antriebswelle und der der Abtriebswelle, einer zweiten Einrichtung zum Einstellen des Sollwertes des Drehzahlunterschiedes zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, und mit einer Fluid­ druck-Steuereinrichtung zum Steuern des Druckes des Betätigungsfluids, das der fluiddruckbetätigten Betätigungseinrichtung aufgrund der Ausgangssignale von der ersten und zweiten Einrichtung zugeführt wird, so daß der tatsächliche Drehzahlunterschied zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle sich dem durch die zweite Einrichtung eingestellten Sollwert des Drehzahlunterschiedes nähert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung (148, 150) zum Erfas­ sen des Betriebszustandes einer die Antriebswelle (4) antreibenden Antriebsenergiequelle (2) umfaßt, und daß die zweite Einrichtung (134) auf das festgestellte Signal von der Betriebszu­ stand-Feststelleinrichtung (148, 150) anspricht, um den Sollwert (N _s ) des Drehzahlunterschiedes einzustellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsenergiequelle (2) eine Verbrennungs­ kraftmaschine ist, und daß die Betriebszustand-Fest­ stelleinrichtung (148, 150) einen Lastdetektor (148), der den Belastungszustand der Verbrennungskraftmaschine feststellt, und einen Drehzahldetektor (150) aufweist, der die Drehzahl von wenigstens der An­ triebswelle (4) oder der Abtriebswelle (12) mißt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruck-Steuereinrichtung folgendes auf­ weist: eine Druckfluid- Quelle (48), eine Fluiddruck-Steuerventileinheit (52) in einer Fluidbahn, über die Druckfluid von der Fluid-Quelle zu den druckfluidbetriebenen Betätigungsmitteln (18) geleitet wird, wobei die Steuerventileinheit den Druck des Betätigungs­ fluids steuert, ein Magnetventil (132) zum Steuern des Drucks des Steuerfluids, das durch eine Drosselöffnung (142) fließt, um auf die Druckfluid-Steuerventileinheit zu wirken, und eine Stromsteuereinheit (134), die auf der Basis von Ausgangs­ signalen von Drehzahldifferenz-Einstellmitteln und den Dreh­ zahldifferenz-Detektormitteln dem Magnetventil (132) einen Steuerstrom zuführt, wobei Druckfluid von der Fluidquelle (48) durch die Drosselöffnung zu einer mit Hilfe des Magnetventils (132) zu öffnenden und zu schließenden Öffnung fließt, so daß Steuerfluid mit gesteuertem Druck, das zwischen der Drossel­ öffnung und der Öffnung fließt, auf die Druckfluid-Steuer­ ventileinheit (52) einwirkt, und damit die Druckfluid-Steuer­ ventileinheit den Druck des Betätigungsfluids steuert, das von der Fluid-Quelle zu den druckfluidbetriebenen Betätigungs­ mitteln (18) abhängig von der Druckhöhe des Steuerfluids ge­ leitet wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetventil (132) die Öffnung öffnet und schließt aufgrund eines von der Stromsteuereinheit (134) zugeführten Impulssignals und daß die Impulsbreite des Impulssignals ge­ steuert wird, um das Verhältnis zwischen Öffnungs- und Schließdauer der Öffnung zu steuern, wodurch der Druck des Steuerfluids geändert wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckreduzierventileinheit (50) in der Fluidbahn zwischen der Fluid-Quelle (48) und der Öffnung liegt, um den Druck des von der Fluid-Quelle an die Öffnung abgegebenen Fluids auf einen vorbestimmten niedrigen Wert zu reduzieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fluidbetriebenen Betätigungsmittel (18) eine Fluid­ kammer (44) auf der Beaufschlagungsseite und eine Hilfsfluid­ kammer (126) auf der Löseseite aufweisen, um bei entsprechender Druckmittelzufuhr die Reibungskupplungseinheit (8) zu schließen oder zu lösen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Steuerventileinheit (52) zwischen einer ersten Position, in der das Betätigungsfluid der Beaufschlagungs- Fluidkammer (44) zugeführt, während es von der Hilfs­ fluidkammer auf der Löseseite (126) abgeleitet wird, bis der Druck der Steuerfluidbetätigung an der Druckfluid-Steuerventil­ einheit auf einen vorbestimmten niedrigen Wert reduziert ist, und einer zweiten Position umschaltbar ist, in der das Betäti­ gungsfluid der Hilfsfluidkammer der Löseseite (126) zugeführt wird, während das Fluid aus der Beaufschlagungskammer (44) abgeführt wird, wenn der Druck des Steuerfluids auf einen Wert unter einen voreingestellten Wert abgesenkt ist, der niedriger als der vorbestimmte niedrige Wert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein automatisches Hydraulik-Schaltgetriebe mit mehreren Vor­ wärtsgängen, wobei die Fluidkupplung (10) des automatischen Schaltgetriebes zwischen Antriebswelle (4) und Abtriebswelle (12) parallel zur Reibungskupplungseinheit (8) als paralleler Kraftübertragungspfad gelegt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Getriebe-Betriebszustand-Detektor, der ein Ausgangssignal an die Fluiddruck-Steuermittel abgibt, wenn das Automatik­ getriebe im Leerlauf, im Rückwärtsgang oder im ersten Gang steht, wobei die Fluiddruck-Steuermittel den Druck (P 2) des Betätigungsfluids abhängig vom Ausganssignal der Getriebebe­ triebszustands-Steuermittel einstellen und dabei die Reibungs­ kupplungseinheit (8) lösen. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahldifferenz-Detektormittel einen ersten Dreh­ zahldifferenz-Detektor (150) aufweisen, der die Drehzahl der Antriebswelle (4) feststellt, und einen zweiten Dreh­ zahl-Detektor (152), der die Drehzahl der Abtriebswelle (12) feststellt, und daß die Drehzahldifferenz-Detektormittel die Drehzahldifferenz zwischen Antriebswelle (4) und Abtriebswelle (12) durch Vergleich der Ausgangssignale der Drehzahl- Detektoren (150, 152) feststellen. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Getriebeeinheit (14) mehrere Zahnräder und mehrere Reibungsbremsmittel zum wahlweisen Verblocken und Lösen der Zahnräder aufweisen, um mehrere Übersetzungsverhältnisse zwischen Abtriebswelle (12) und einer Abtriebswelle (176) des Getriebes einzustellen, und daß der zweite Drehzahl- Detektor (152) Mittel zum Feststellen der individuellen Dreh­ zahlen von zwei umlaufenden Elementen aufweist, die aus einer Mehrzahl von umlaufenden Elementen ausgewählt sind, die die Getriebeeinheit bilden, und die Drehzahl der Abtriebswelle aufgrund der individuellen Drehzahlen der beiden umlaufenden Elemente bestimmt.12. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Mittel (154) zum Messen der Temperatur der Antriebs-Quelle (2) und/oder des automatischen Getriebes (6), so daß die druck­ fluidbetriebenen Betätigungsmittel (18) die Reibungskupplungs­ einheit (8) lösen, wenn die festgestellte Temperatur außerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs liegt. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Steuermittel eine Druckfluid-Quelle, eine Druckfluid-Steuereinheit mit einem Impulsmotor (394) und eine Ventilspindel (388) aufweisen, die in der Fluidbahn liegt, über die Druckfluid von der Fluid-Quelle zu den druckfluid­ betriebenen Betätigungsmitteln (18) gelangt, und eine Strom­ steuereinheit (134″) um dem Impulsmotor (394) auf der Basis von Ausgangssignalen von den Drehzahldifferenz-Einstellmitteln und den Drehzahldifferenz-Detektormitteln zuzuführen, wobei der Impulsmotor (394) durch den Steuerstrom gedreht wird und eine entsprechende Verschiebung der Ventilspindel (388) hervorruft, so daß die den druckfluidbetriebenen Betätigungs­ mitteln (18) zugeführte Betätigungsfluidmenge abhängig von der Verschiebung der Ventilspindel (388) gesteuert wird.14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsquelle ein Verbrennungskraftmotor (2) ist und daß ein Detektor zur Bestimmung des Motorlastzustands vorgesehen ist, wobei die Fluiddrucksteuermittel vom Aus­ gangssignal des Lastdetektors so steuerbar sind, daß der Druck im Betätigungsfluid gesteuert und damit die Reibungs­ kupplungseinheit (8) gelöst wird, wenn der Motor (2) unter Schwerlastbedingung arbeitet.15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfluid-Steuermittel durch das Ausgangssignal eines ersten Drehzahl-Detektors derart steuerbar ist, daß die Reibungskupplungseinheit (8) gelöst wird, wenn die Drehzahl der Motorantriebswelle (4) unter einen bestimmten Wert ab­ sinkt.16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß elastische Verbindungsmittel (200), die in Drehrichtung elastisch sind, zwischen die Reibungskupplungseinheit (8) und die Abtriebswelle (12) eingesetzt sind, und daß, wenn das Ausgangssignal von wenigstens einem der Drehzahldetektoren (150, 152) anzeigt, daß die Drehzahl der Abtriebswelle (12) über einen bestimmten Wert liegt, die Druckfluidsteuermittel so gesteuert werden, daß die Reibungskupplungseinheit (8) löst.17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn das Ausgangssignal von wenigstens einem der Dreh­ zahl-Detektoren (150, 152) anzeigt, daß die Drehzahl der Abtriebswelle (12) höher als ein bestimmter Wert ist, die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebswelle (4) und der Antriebswelle (12) auf etwa 10 1/min eingestellt wird.18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Getriebe-Betriebszustands-Detektor vorgesehen ist, der feststellt, ob das Getriebe (14) von einem Gang in einen anderen überschaltet, und daß beim Überschalten die Fluid­ druck-Steuermittel so steuerbar sind, daß die Reibungskupp­ lungseinheit (8) löst. 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Getriebe-Betriebszustands-Detektor die Drehzahl der Abtriebswelle (12) oder die Drehzahl wenigstens eines der umlaufenden Elemente des Getriebes (14) feststellt und bestimmt, daß das Getriebe umschaltet, wenn die Drehzahlveränderung einen bestimmten Wert überschreitet.20. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluiddruck-Steuermittel die Reibungskupplungseinheit (8) lösen, wenn die Durchschnitts-Ausgangsleistung zwischen Antriebswelle (4) und Abtriebswelle (12) im wesentlichen Null ist.