DE3712223A1 - Kupplungssteuerverfahren fuer fluiddrehmomentwandler eines fahrzeuggetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Steuern einer Kupplung für einen Fluiddrehmomentwandler eines Fahrzeuggetriebes, d. h. eine Kupplung ist zur mechanischen Verbindung der Eingangs- und Ausgangsseiten des Fluid-Drehmomentwandlers zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe eines Fahrzeugs vorgesehen.

Bei einem bekannten Verfahren zum Steuern der Kupplung der vorstehend genannten Art wird die Kupplung direkt bei einer hohen Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeuges und mit einer relativ niedrigen Eingriffskraft bei einem relativ niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereich eingerückt, um ein Rutschen der Kupplung zu ermöglichen, so daß Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine durch den Schlupf bzw. das Rutschen der Kupplung ausgeglichen werden können, um den Kraftstoffverbrauch und den Fahrkomfort zu verbessern.

Dieses Steuerverfahren bringt jedoch die Schwierigkeit mit sich, daß keine genügende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich erreicht werden kann, wenn das Fahrpedal losgelassen wird, um eine Verzögerung zu erreichen, was auf das Durchrutschen der Kupplung zurückzuführen ist.

Um diese Schwierigkeit zu überwinden, hat die vorliegende Anmelderin ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem dann, wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine auf einen Wert abgenommen hat, der kleiner als eine vorbestimmte Bezugsöffnung ist, die Eingriffskraft der Kupplung selbst dann, wenn die Fahrtgeschwindigkeit innerhalb eines vorbestimmten niedrigen Fahrgeschwindigkeitsbereiches sich befindet, auf einen Wert angehoben wird, der höher als jener für die Bezugsöffnung ist, wie dies in der japanischen Patentanmeldung No. P 60-2 62 676 beschrieben ist.

Es ist erwünscht, zu bestimmen, ob der Fahrer die Absicht hat, das Fahrzeug zu verzögern oder nicht, indem ermittelt wird, ob die Brennkraftmaschinendrosselklappe vollständig geschlossen ist oder nicht. Trotz dieses Wunsches jedoch ist es schwierig, im Prinzip genau zu bestimmen, ob die Drosselklappe vollständig geschlossen ist oder nicht, da ein in Abhängigkeit von dem vollständig geschlossenen Zustand der Drosselklappe zu erzeugendes Signal sich in gewissem Maße für jede einzelne Drosseleinrichtung infolge der Fertigungstoleranzen bei der Einrichtung ändern kann, die die Drosselklappenöffnung detektiert oder aufgrund der Toleranzen der Teile selbst Daher wird ein geringfügig größerer Wert als jener des vollständig geschlossenen Zustandes als Bezugsöffnung gesetzt, so daß, wenn die Drosselklappenöffnung auf einen Wert abnimmt, der kleiner als die Bezugsöffnung ist, bestimmt wird, daß der Fahrer die Absicht hat, das Fahrzeug zu verzögern, um somit die Angriffskraft der Kupplung zu erhöhen.

Bei diesem Verfahren zum Bestimmen der Verzögerung jedoch steigt die Angriffskraft der Kupplung auch in dem Fall an, bei dem das Fahrzeug von einer ebenen Straße etwas bergab fährt, wobei die Drosselklappenöffnung allmählich reduziert wird, um eine konstante Fahrtgeschwindigkeit zu erreichen und wobei die Drosselklappenöffnung zwischen der vollständig geschlossenen Stellung und der Bezugsposition bleibt. Als Folge hiervon werden Drehmomentschwankungen von der Brennkraftmaschine über die Kupplung auf die Antriebsräder übertragen und die Fahrzeugkarosserie vibriert. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Eingriffskraft der Kupplung trotz der Tatsache erhöht wird, daß in Wirklichkeit keine Verzögerung beabsichtigt ist.

Erfindungsgemäß wird einerseits ein Kupplungssteuerverfahren für einen Fluid-Drehmomentwandler eines Fahrzeuggetriebes bereitgestellt, bei dem die Kupplung zum mechanischen Verbinden der Eingangs- und Ausgangsseiten eines Fluid-Drehmomentwandlers, der in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine betrieben wird, eine solche relativ niedrige Eingriffskraft in einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich hat, daß ein Rutschen der Kupplung zugelassen wird, und daß dann, wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine mit einer Rate vermindert wird, die größer als ein vorbestimmter Ratenwert ist, sowie auf einen Wert der kleiner als eine vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung ist, die Angriffskraft der Kupplung auf einen Wert erhöht wird, der größer als der normalerweise bei der Bezugsdrosselklappenöffnung in dem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich wirkende Wert der Eingriffskraft ist.

Andererseits gibt die Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln einer Kupplung eines Fluid-Drehmomentwandlers zum Übertragen der Antriebskraft einer Bremskraftmaschine an, die eine Einrichtung hat, die die Kupplung, die mechanisch die Eingangs- und Ausgangsseiten des Fluid-Drehmomentwandlers verbindet, derart betreibt, daß eine relativ niedrige Kupplungseingriffskraft in einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich vorhanden ist, so daß die Kupplung durchrutschen kann, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, daß, wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine mit einer Rate vermindert wird, die größer als ein vorbestimmter Ratenwert ist, sowie auf einen Wert, der kleiner als eine vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung, die Eingriffskraft der Kupplung auf einen Wert angehoben wird, der größer als der normalerweise bei dieser Bezugsdrosselklappenöffnung in dem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich anliegende Wert der Eingriffskraft ist.

Der Wunsch, das Fahrzeug zu verzögern, wird dadurch bestimmt, daß die Freigaberate des Fahrpedals ermittelt wird, wenn der Fahrer beabsichtigt, das Fahrzeug zu verzögern, d. h. die Verringerungsrate der Drosselklappenöffnung wird relativ groß, so daß die Drosselklappenöffnung während der Beschleunigung mit einer Rate reduziert wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, sowie auf einen Wert, der kleiner als eine Bezugsdrosselklappenöffnung selbst dann ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten Bereich liegt, in dem die Kupplung mit durch Rutschen eingerückt wird. Als Folge hiervon wird die Angriffskraft der Kupplung erhöht, um eine ausreichende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine zu erreichen. Wenn andererseits das Fahrzeug nur geringfügig bergab fährt, so läßt der Fahrer allmählich das Fahrpedal los, um die Drosselklappenöffnung auf einen Wert zu reduzieren, der kleiner als die Bezugsdrosselklappenöffnung ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beizubehalten. Die Verminderungsrate der Drosselklappenöffnung ist hierbei geringer als der vorbestimmte Wert, so daß die Eingriffskraft der Kupplung nicht erhöht wird, und Drehmomentschwankungen von der Brennkraftmaschine durch das Durchrutschen der Kupplung absorbiert werden, um keine Vibrationen der Fahrzeugkarosserie zu haben, wodurch der Fahrkomfort verbessert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugantriebes, der einen Drehmomentwandler mit einer Kupplung enthält, die nach der Erfindung geschaffen ist,

Fig. 2 einen hydraulischen Schaltplan des Fahrzeuggetriebes und der Kupplung nach Fig. 1 mit den elektronischen Steuerschaltungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Arbeitskennlinien der Kupplung beim Verfahren nach der Erfindung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Ausgangskennlinien der zweiten Drosselklappe in der hydraulischen Schaltung nach Fig. 2,

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderungen der Kennlinien der Kupplungseingriffskraft, und

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungsablaufes mit der elektronischen Steuerschaltung beim Verfahren nach der Erfindung.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 umfaßt der Fahrzeugantrieb eine Brennkraftmaschine 1, die über das Fahrzeuggetriebe 3 mit den angetriebenen Rädern 2 verbunden ist. Dieses Getriebe weist einen Drehmomentwandler 4 und ein Hilfsgetriebe 5 für die Ausführung der Gangschaltungen von drei Vorwärtsgängen und einen Rückwärtsgang auf.

Das Hilfsgetriebe 5 ist mit ersten und dritten Vorwärtsganggetriebeteilen G 1, G 2 und G 3 und einem Rückwärtsgetriebeteil GR zwischen einer Antriebswelle 5 a, die zu dem Fluid- Drehmomentwandler 4 geht, und einer angetriebenen Welle 5 b vorgesehen, die zu den angetriebenen Rädern 2 führt. Den Vorwärtsgang-Getriebeteilen G 1, G 2 und G 3 sind jeweils hydraulische Kupplungen C 1, C 2 und C 3 zugeordnet, so daß die Getriebeteile G 1, G 2 und G 3 selektiv durch Einrücken der entsprechend zugeordneten hydraulischen Kupplungen C 2, C 2 und C 3 arbeiten. Andererseits hat der Rückwärtsgetriebeteil GR die hydraulische Kupplung C 2 für den zweiten Gang mit dem zweiten Gang-Getriebeteil G 2 gemeinsam, so daß durch einen Vorwärts- oder Rückwärtsschaltvorgang ein Schaltzahnrad 6 in Wirkung gebracht wird, um einen der beiden Getriebeteile G 2 und GR zu wählen. Mit 7 ist eine Einwegkupplung bezeichnet, die im ersten Gang-Getriebeteil G 1 angeordnet ist und die in Wirkung gebracht wird, um ein Überdrehen der Ausgangswelle 5 b zu ermöglichen.

Die vorstehend genannten entsprechenden hydraulischen Kupplungen C 1, C 2 und C 3 haben Ölzufuhr- und Ableiteinrichtungen, die mit Hilfe einer hydraulischen Schaltung geregelt werden, die beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist. Insbesondere umfaßt die hydraulische Schaltung folgendes: Eine Öldruckquelle 8, ein manuelles Ventil 9, das in fünf Positionen, d. h. Parkbereich "P", Rückwärtsfahrt "R", Neutralstellung "N", einen Fahrbereich "D" und einen zweiten Gangbegrenzungsbereich "2" schaltbar ist, ein Schaltventil 10, das in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine schaltbar ist, und ein Vorwärts/Rückwärtsschaltservoventil 11 für die Betätigung des vorstehend genannten Schaltzahnrades 6. In der "D"-Bereichsstellung des manuellen Ventils 9 ist eine erste von der Öldruckquelle 8 kommende Ölleitung L 1 mit einer zweiten zu dem Schaltventil 10 führenden Ölleitung L 2 verbunden, so daß das Öl in der hydraulischen Kupplung C 1 für den ersten Gang über eine dritte Ölleitung 3 zugeführt wird, die von der zweiten Ölleitung L 2 abzweigt und zu den jeweiligen hydraulischen Kupplungen C 2 und C 3 für den zweiten und dritten Gang über das Schaltventil 10 verbunden ist. Das Schaltventil 10 weist ein stromaufwärtiges Erster-Gang/ Zweiter-Gang/-Schaltventil 10-1 und ein stromabwärtiges Zweiter-Gang/Dritter-Gang-Schaltventil 10-2 auf, die miteinander über eine vierte Verbindungsölleitung L 4 verbunden sind. Jedes der Ventile 10-1 und 10-2 hat an seinem einen Ende, d. h. in der Zeichnung an seinem rechten Ende, eine Beaufschlagung durch einen Steuerdruck von einem Reglerventil 12, dessen Druck der Fahrzeuggeschwindigkeit zugeordnet ist und dem linken Ende wird ein Drosseldruck von einem ersten Drosselventil 13-1 zugeführt, der der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine zugeordnet ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über die mit X 1 in der Fig. 3 gezeichnete Kennlinie für den Ersten-Zweiten-Gangbereich ansteigt, bewegt sich das erste Ventil 10-1 von der rechten Ersten-Gang-Stellung zu der linken Zweiten-Gang-Stellung, so daß die zweite Ölleitung L 2 über die vierte Ölleitung L 4 mit der fünften Ölleitung L 5 an der Austrittsseite des zweiten Gang-Schaltventiles 10-2 verbunden ist, so daß Öldruck der hydraulischen Kupplung C 2 für den zweiten Gang über eine sechste Ölleitung L 6 zugeführt wird, die mit der fünften Ölleitung L 5 im "D"-Bereich des manuellen Ventils 9 verbunden ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter über den Zweiten- Dritten-Gang-Bereich und die entsprechende Kennlinie, die in Fig. 3 mit X 2 bezeichnet ist, ansteigt, bewegt sich das zweite Gang-Schaltventil 10-2 von der rechten zweiten Gang- Stellung zu der linken dritten Gangstellung, so daß die Verbindung der vierten Ölleitung L 4 von der fünften Ölleitung L 5 zu einer siebten Ölleitung L 7 umgeschaltet wird, die zu der hydraulischen Kupplung C 3 für den dritten Gang führt, so daß der Öldruck an die hydraulische Kupplung C 3 für den dritten Gang angelegt wird.

Mit 14 ist in der Zeichnung ein Reglerventil zum Regeln des Öldruckes von der Öldruckquelle 8 bezeichnet, die denselben auf einen konstanten Betriebsdruck regelt. Mit dem Bezugs- Zeichen 15-1 und 15-2 sind Geschwindigkeitsakkumulatoren für den zweiten und dritten Gang bezeichnet, die zu den hydraulischen Kupplungen C 2 und C 3 führen, die jeweils für den zweiten und dritten Gang bestimmt sind. Der Drosseldruck entsprechend der Drosselklappenöffnung liegt als ein Gegendruck von dem zweiten Drosselventil 13-2 an jedem der Akkumulatoren 15-1 und 15-2 an. Der vorstehend beschriebene Fluid- Drehmomentwandler 4 ist ferner in seinem Innenraum so beschaffen, daß auf einer Seite von einem Eingangsgehäuse 16 eine Verbindung mit der Kurbelwelle 1 a der Brennkraftmaschine hergestellt wird und auf der anderen Seite eine Pumpe 17 mit dem Eingangsgehäuse 16 verbunden ist, wobei beide zusammen eine Turbine 18 bilden, die die Antriebswelle 5 a des Hilfsgetriebes 5 verbindet und einen Stator 19 zwischen der Pumpe 17 und der Turbine 18 angeordnet ist. Der Fluid- Drehmomentwandler 4 weist ferner eine hydraulisch betätigte Kupplung 20 zum mechanischen Verbinden der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers 4 auf, d. h. zum Verbinden des Eingangsgehäuses 16 der Turbine 18. Wenn daher die Kupplung 20 ausgerückt ist, dann wird eine Fluid-Drehmomentübertragung durch die Zirkulation des inneren Fluids zwischen der vorstehend genannten Pumpe 27, der Turbine 18 und dem Stator 19 ermöglicht. Wenn diese Kupplung 20 andererseits eingerückt ist, erhält man eine mechanische Drehmomentübertragung hierüber.

Die Kupplung 20 kann in verschiedenartiger Weise ausgestaltet sein und es kann sich beispielsweise um eine Mehrscheiben- Friktionskupplung handeln. Beim dargestellten Beispiel ist die Kupplung 20 eine Einscheiben-Friktionskupplung, die eine Kupplungsscheibe 20 a hat, die in axialer Richtung in einem Zwischenraum zwischen dem Eingangsgehäuse 16 und der Turbine 18 beweglich ist und die mit der Turbine 18 über eine Dämpfungsfeder 20 b verbunden ist. Der Innenraum des Fluid-Drehmomentwandlers 4 ist durch die Kupplungsscheibe 20 a in eine erste Flügelaufnahmekammer 21, die sich auf einer Seite befindet, und eine Gegendruckkammer 22 unterteilt, die sich zwischen der anderen Seite und dem Eingangsgehäuse 16 befindet. Die Kupplung kann durch ein später noch beschriebenes Steuerventil 23 in einen ausgerückten Zustand umgeschaltet werden, in dem das Öl von der Gegendruckkammer 22 dem Innenraum zugeführt wird und in einen eingerückten Zustand umgeschaltet werden, in dem das Öl von der Kammer 21 zugeführt wird. In dem eingerückten Zustand der Kupplung wird die Kupplungsscheibe 20 a in Reibschlußeingriff mit dem Eingangsgehäuse 16 durch die Eingriffskraft gemäß der Druckdifferenz zwischen dem Innendruck (der als Pa bezeichnet wird), der Aufnahmekammer 21 und dem Innendruck (der als Pb bezeichnet wird) der Gegendruckkammer 22 gebracht.

Das Steuerventil 23 kann zwischen einer rechtsseitigen Kupplungslösestellung (d. h. die dargestellte Stellung), in der eine achte Ölleitung L 8, die zu einem Regelventil 14 führt, mit einer neunten Ölleitung L 9 verbunden ist, die zu der Gegendruckkammer 22 führt, um das Öl der Gegendruckkammer 22 zuzuführen und einer linksseitigen Kupplungseinrückstellung umgeschaltet werden, in der die achte Ölleitung L 8 mit einer zehnten Ölleitung L 10 verbunden ist, die zu der Flügelaufnahmekammer 21 führt, um hierdurch das Öl der Kammer 21 zuzuführen. Das Steuerventil 23 hat eine rechte Ölkammer 23 a, der über eine elfte Ölleitung L 11 Öl mit einem Ausgangsdruck (der nachstehend als Pm bezeichnet wird) von einem Modulierventil 24 auf der stromaufwärtigen Seite des vorstehend genannten ersten Drosselventils 13-1 zugeführt wird und eine links liegende Ölkammer 23 b, die mit einer Ölleitung L 11 a verbunden ist, die eine Öffnung hat, die zu der elften Ölleitung L 11 führt, wobei die Ölleitung L 11 a mit einem ersten Atmosphärenentlastungsventil 25-1 der elektromagnetischen Bauart verbunden ist. Wenn das Entlastungsventil 25-1 offen ist, wird das Steuerventil 23 in die Kupplungseinrückstellung entgegen der Wirkung einer Feder 23 c durch die Druckdifferenz zwischen den beiden Ölkammern 23 a und 23 b gebracht, um die Kupplung 20 einzurücken.

Ein erstes Regelventil 26, das ein Rückschlagventil aufweist, ist in der ersten Rücklaufleitung LD 1 vorgesehen, die zu der die Flügel aufnehmenden Kammer 21 führt, so daß der Druck Pa auf einen vorbestimmten relativ hohen Wert geregelt wird. Mit 27 und 28 sind ein Ölkühler und ein Ölvorratsbehälter jeweils bezeichnet.

Hierbei wird der Betriebszustand der Kupplung nach Maßgabe der Änderungen der Eingriffskraft infolge der Zunahme oder Abnahme der Differenz zwischen dem Druck Pa und Pb zwischen einem direkt eingerückten Zustand, in dem die Eingangs- und Ausgangsseiten direkt verbunden sind, und einem Schlupfzustand geschaltet, bei dem die Eingangs- und Ausgangsseiten über Schlupf verbunden sind. Die Einrichtung ist derart ausgewählt, daß die Druckdifferenz variabel steuerbar ist, d. h. daß die Eingriffskraft nach Maßgaben des Fahrzustandes des Fahrzeuges und des Laufzustandes der Brennkraftmaschine variabel geregelt werden kann.

Insbesondere sind eine zwölfte Ölleitung L 12, die mit der neunten Ölleitung L 9, die zu der Gegendruckkammer 22 in der Kupplungseinrückstellung des Steuerventils 23 führt, und eine dreizehnte Ölleitung L 13 vorgesehen, die von der zehnten Ölleitung L 10 abzweigt, die zu der die Flügel aufnehmenden Kammer 21 geht. Die zwei Ölleitungen L 12 und L 13 sind über ein zweites Regelventil 29 verbunden, um einen Verbindungsdurchgang zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Kammern 21 und 22 zu haben. Insbesondere ist eine zweite Rücklaufleitung LD 2 parallel zum ersten Regelventil 26 in der vorstehend genannten ersten Rücklaufleitung LD 1 vorgesehen. Auch ist ein Steuerventil 30 zum Öffnen der zweiten Rücklaufleitung LD 2 und der dreizehnten Ölleitung L 13 im Schlupfzustand der Kupplung 20 und zum Schließen der beiden Ölleitungen LD 2 und L 13 bei der direkten Verbindung durch die Kupplung vorgesehen. Insbesondere wird das Steuerventil 30 nach links in Schließrichtung durch den Reglerdruck von dem Reglerventil 12 und in die rechte Öffnungsrichtung durch die Wirkung einer Feder 13 a und den Drosseldruck von dem ersten Drosselventil 13-1 gedrückt, so daß es zwischen einer Offenstellung (gezeigt), in der es in Verbindung mit den beiden Ölleitungen LD 2 und L 13 in einem niedrigeren Drehzahlbereich als eine Kurve Z in Fig. 3 ist, und einem Schließzustand umschaltbar ist, in der dieselben Leitungen in einem höheren Drehzahlbereich geschlossen sind.

Das vorstehend genannte zweite Reglerventil 29 spricht auf eine Druckdifferenz an und es wird in die rechts liegende Öffnungsrichtung durch den Öldruck gedrückt, der über eine Pilot-Ölleitung LD 2 a einwirkt, die von der zweiten Rücklaufleitung LD 2 abzweigt, d. h. mit dem Druck Pa beaufschlagt und es wird in die linke Schließrichtung durch einen Öldruck gerdrückt, der über eine Pilotölleitung L 12 a einwirkt, die zu der zwölften Ölleitung L 12 führt, d. h. in diese Richtung durch den Druck Pb beaufschlagt. Das zweite Reglerventil 29 wird ferner in Schließrichtung durch die Wirkung einer Feder 29 a und einen Drosseldruck (der nachstehend als P R bezeichnet wird) gedrückt, der von einem zweiten Drosselventil 13-2 kommt und es wird in Öffnungsrichtung durch den Druck Pm gedrückt, der von der vorstehend genannten elften Ölleitung L 11 über eine Ölleitung L 11 b mit einer Drosselstelle zur Einwirkung gebracht wird. Diese Ölleitung L 11 b ist mit einem zweiten Atmosphärenentlastungsventil 25-2 von elektromagnetischer Bauart verbunden.

Es ist noch zu erwähnen, daß der Drosseldruck P R sich nach Fig. 4 in Abhängigkeit von der Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine ändert, während der Druck Pm auf einen niedrigeren Wert als ein Betriebsdruck Pl eingestellt ist.

Die vorstehend genannten ersten und zweiten Atmosphärenentlastungsventile 25-1 und 25-2 werden so gesteuert, daß sie geöffnet und geschlossen werden, und zwar mit Hilfe einer elektronischen Steuerschaltung 31, die einen Mikroprozessor enthält. Der Schaltung 31 wird sowohl ein Signal, das von der Drosselklappenöffnungs-Detektiereinrichtung 32 kommt, als auch ein Signal zugeführt, das von der Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektiereinrichtung 33 kommt, um das erste Atmosphärenentlastungsventil 25-1 mit einem Kupplungseinrückbereich zu öffnen, der in Fig. 3 mit Strichen gekennzeichnet ist, und der auf der Seite in Richtung der höheren Geschwindigkeit als eine Kurve Y liegt, um die Kupplung 20 einzurücken, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, und um das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 nur zu öffnen, wenn spezielle Umstände erfüllt sind, während sonst dieses Ventil normalerweise geschlossen ist, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird.

Hier in einem höheren Bereich als eine Kurve Z in Fig. 3 wird das Steuerventil 30 in seine Schließstellung umgeschaltet, wie dies vorstehend beschrieben worden ist, um die dreizehnte Ölleitung L 13 und die zweite Rücklaufleitung LD 2 zu schließen und um das Öl nicht von der dreizehnten Ölleitung L 13 in der zwölften Ölleitung L 12, sondern von der zwölften Ölleitung L 12 einem Rücklaufanschluß 29 b des zweiten Regelventils 29 zuzuführen, so daß der Druck Pb sich dem Atmosphärendruckwert annähert. Jedoch wird die Ableitung über die zweite Rücklaufleitung LD 2 unterbrochen, so daß der Druck Pa auf einem relativ hohen Pegel konstant gehalten wird, der durch das erste Regelventil 26 bestimmt ist. Als Folge hiervon wird die Differenz zwischen den Drücken Pa und Pb größer, um die Angriffskraft der Kupplung zu erhöhen, so daß die Kupplung 20 im direkt verbundenen Zustand eingerückt wird.

Im Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen den Kurven Y und Z andererseits ist das Steuerventil 30 in seine Öffnungsstellung umgeschaltet, in der die zweite Rücklaufleitung LD 2 und die dreizehnte Ölleitung L 13 offen sind, um das Öl in das Innere der die Flügel aufnehmenden Kammer 21 von der zweiten Rücklaufleitung L 2 nicht über das erste Regelventil 26 zurückzuleiten, so daß der Druck Pa einen relativ niedrigen Wert einnimmt, der durch den Durchflußwiderstand der zweiten Rücklaufleitung LD 2 bestimmt ist. Andererseits wird das Öl in der Gegendruckkammer 22 mit einem Öldruck zugeführt, der durch das zweite Druckregelventil 29 geregelt ist, und zwar über die Verbindungsleitung der dreizehnten Ölleitung L 13 und der zwölften Ölleitung L 12, so daß die Differenz zwischen den Drücken Pa und Pb auf einen niedrigeren Wert als jenem bei dem direkten Verbindungszustand abfällt, so daß die Kupplung 20 mit Schlupf eingerückt wird.

Wenn hier das zweite Regelventil 29 einen Bereich S 1 zur Aufnahme der Drücke Pa und Pb und einen Bereich S 2 zur Aufnahme der Drücke P 0 und Pm hat und wenn die Feder 29 a eine Kraft F liefert, lassen sich die auf das zweite Regelventil 29 einwirkenden Kräfte durch die folgende Gleichung ausdrücken:

PaS 1 + PmS 2 = Pb S 1 + P R S 2 + F.

Hieraus ergibt sich folgende Gleichung:

Pa - Pb = S 2/S 1 P R + F/S 1 - S 2-/S 1 Pm (1)

Als Folge hiervon wird im Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem die Kupplung 20 mit Schlupf eingerückt wird, die Kupplungseingriffskraft erhöht, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, und zwar entsprechend der Gleichung (1), wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine größer wird.

Dies bedeutet, daß die Kupplungseingriffskraft entsprechend der Zunahme des Abtriebsmoments der Brennkraftmaschine infolge der Zunahme der Drosselklappenöffnung größer wird. Oberhalb eines bestimmten Grades der Drosselklappenöffnung wird das Drehzahlverhältnis des Fluid-Drehmomentwandlers auf einen konstanten Wert von etwa 0,92 bis 0,93 unabhängig von der Änderung des Abtriebsmoments gehalten. Die Drehmomentschwankungen, die eher im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zunehmend auftreten, werden durch den Schlupf der Kupplung 20 absorbiert, um ein Vibrieren der Fahrzeugkarosserie zu verhindern.

Wenn selbst in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen den Kurven Y und Z, in dem die Kupplung 30 im Schlupfzustand eingerückt wird, die Drosselklappenöffnung mit einer Rate reduziert wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, und zwar auf einen vorbestimmten Bezugsöffnungsgrad (der als R-1 bezeichnet wird), der geringfügig größer als der vollständig geschlossene Drosselklappenöffnungsgrad ist (der mit R-0 bezeichnet ist), was bedeutet, daß die abrupte Verminderung der Drosselklappenöffnung den Laufzustand in einen Bereich A bringt, der von den gebrochenen Linien in Fig. 3 umschlossen wird, wird das zweite Atmosphärendruckentlastungsventil 25-2 geöffnet, um das Einwirken des Druckes Pm an dem zweiten Regelventil 29 zu unterbrechen. Bei dieser Konstruktion fällt die Größe des Drucks Pm gemäß der vorstehend genannten Gleichung (1) auf Null ab, so daß die Eingriffskraft der Kupplung 20 entsprechend größer wird.

Wenn hierbei angenommen wird, daß der Druck P R Po für die Drosselklappenöffnung R-0 und P 1 für die Drosselklappenöffnung R-1 ist, läßt sich die Differenz zwischen der Kupplungseingriffskraft To für R-0 der Kupplungseingriffskraft T 1 für R-1 durch die folgende Gleichung für einen Druckwirkbereich So der Kupplungsscheibe 20 a angeben:

To - T 1 = So ((S 2/S 1 · Po + F /S 1)
- (s 2/S 1 · P 1 + F/S 1 - S 2 /S 1 · Pm))
= So S 2/S 1 (Pm + (Po - P 1)).

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, ist hierbei Po P 1 und Pm » Po, P 1, so daß die Kraft To wesentlich größer als die Kraft T 1 ist. Als Folge hiervon wird hierdurch dem Schlupf bei der Kupplung 20 entgegengewirkt, so daß eine ausreichende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine während der Verzögerung beim Loslassen des Fahrpedals erreicht werden kann.

Die Angriffskraft To kann auf einen Wert Tr gesetzt werden, bei dem 100% des entgegenwirkenden Treibmoments von den angetriebenen Rädern 2 übertragen werden kann, um die Kupplung 20 in einen vollständig direkten Verbindungszustand zu bringen. Wenn jedoch der Wert To auf einen Wert gesetzt ist, der geringfügig kleiner als der Wert Tr ist, wobei das Drehzahlverhältnis des Fluid-Drehmomentwandlers 4 mit einem Wert von 1,02 bis 1,03 beispielsweise angenommen werden kann, wird es in vorteilhafter Weise möglich, die Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine in einem ausreichenden Maße aufrechtzuerhalten und es werden Vibrationen der Fahrzeugkarosserie verhindert, wenn die Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine erzeugt wird.

Während das gegenwirkende Antriebsmoment übertragen wird, ändern sich die Umdrehungszahlen der angetriebenen Räder 2 nicht periodisch in Schwankungen, ganz im Gegenteil zu dem Fall, wenn sie von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben werden und bei dem Belastungsschwankungen bei den Arbeitshüben der Brennkraftmaschine 1 auftreten, die zu beträchtlichen Vibrationen der Fahrzeugkarosserie führen. Wenn es erwünscht ist, können jedoch selbst jene geringfügige Vibrationen, die während des Gegenantriebsmomentes auftreten können, durch eine Steuerung des Schlupfes der Kupplung 20 auf die vorstehend beschriebene Weise absorbiert werden.

Der Bereich A ist in einem Bereich von R ≦ωτ R-1und Vo ≦ωτ V ≦ωτ V 1 gemäß Fig. 3 für eine Drosselklappenöffnung R und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt und die Geschwindigkeit V 1 ist geringfügig höher als ein unterer Grenzwert Vz des Bereichs, in dem die Kupplung 20 direkt eingerückt ist und durch die Kurve Z begrenzt ist. Für V 1 = V 2 würde das Steuerventil 30 in Richtung der höheren Geschwindigkeitsseite als die Geschwindigkeit V 1 öffnen, was auf die Toleranz der hydraulischen Steuerteile zurückzuführen ist, so daß das Verhältnis von V 1 ≦ωτ VZ nicht eingehalten werden kann, so daß die Kupplungseingriffskraft während der Verzögerung in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen V 1 und VZ nicht erhöht werden könnte. Die vorstehend angegebene Einstellung dient dazu, eine solche Erscheinung zu verhindern.

Darüber hinaus ist die Kurve Y in Richtung zur höheren Geschwindigkeit für einen Bereich von R ≦ωτ R-1 versetzt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit Vo größer als eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vy für R = R-1 zu machen. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß es beabsichtigt ist, ein Stoppen der Brennkraftmaschine zu verhindern, da sonst durch die Wirkung der Kupplung 20 bei einer abrupten Verzögerung auf eine Geschwindigkeit verursacht werden könnte, die kleiner als Vo ist.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des Steuerungsablaufes mit Hilfe der vorstehend beschriebenen elektronischen Steuerschaltung 31. In einem Schritt S 1 wird ermittelt, ob der Laufzustand im Kupplungseinrückbereich ist oder nicht, d. h. in einem höheren Bereich als jener der Kurve Y liegt. In einem Schritt S 2 wird ermittelt, ob die jüngste Drosselklappenöffnung R und die Fahrzeuggeschwindigkeit V innerhalb den Bereichen von R ≦ωτ 1 und V ≦ωτ V 1, d. h. innerhalb des Bereichs A liegen oder nicht. In einem Schritt S 3 wird ermittelt, ob das zweite Atmosphärenentlastungsventil (Atmosphärenentlastungsventil ist in Fig. 6 mit "ARV" abgekürzt) 25-2 im vorangehenden Zyklus geöffnet worden ist oder nicht. In einem Schritt S 4 ist ermittelt, ob die vorangehende Drosselklappenöffnung R′ und die Fahrzeuggeschwindigkeit V′ innerhalb den Bereichen von R′ ≦ωτ R-1 und V′ ≧ V 1 waren oder nicht. In einem Schritt S 5 wird ermittelt, ob die Differenz zwischen der jüngsten Drosselklappenöffnung R und der vorangehenden Drosselklappenöffnung R′ kleiner als ein vorgestimmter negativer Wert -α, ist oder nicht, d. h. ob die Verminderungsrate der Drosselklappenöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist oder nicht.

Wenn die Laufzustandsermittlung außerhalb des Kupplungseinrückbereiches liegt erfolgt ein Setzen auf "Nein" im Schritt S 1, so daß beide Atmosphärenentlastungsventile 25-1 und 25-2 geschlossen sind. Innerhalb des Kupplungseinrückbereiches hingegen erfolgt eine Beurteilung mit "Ja" im Schritt S 1 und der Steuerungsablauf wird mit dem Schritt S 2 fortgesetzt. Außerhalb des Bereichs A erfolgt eine Zuweisung von "Nein" im Schritt S 2. In diesem Fall wird das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 im Schließzustand gehalten, aber das erste Atmosphärenentlastungsventil 25 ist offen, so daß das Steuerventil 23 in die Kupplungseinrückstellung geschaltet wird, wie dies voranstehend beschrieben worden ist. Durch die Steuerung des Steuerventils 30 wird die Kupplung 2 in ihrem Schlupfzustand innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiches zwischen den Kurven Y und Z und im direkten Verbindungszustand in einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich eingerückt, der höher als die Kurve Z liegt.

Wenn darüber hinaus das Fahrpedal plötzlich losgelassen wird, so daß das Fahrzeug von seinem Laufzustand, in dem der Schlupfbereich der Kupplung 20 wirksam war, wie dies mit "a" in Fig. 3 bezeichnet ist, zu verzögern, und um die Drosselklappenöffnung R auf R-0 zu reduzieren, so verschiebt sich der Laufbereich zu dem Bereich A, so daß der Steuerungsablauf, ausgehend von dem Schritt S 2 in der Reihenfolge mit den Schritten S 3, S 4 bis zu dem Schritt S 5 fortgesetzt wird, in dem eine Zuweisung von "Ja" erfolgt, um das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 zu öffnen. Anschließend wird in einem Schritt S-3 die Ermittlung mit "Ja" angenommen, so lange der Laufzustand innerhalb des Bereichs A ist. Als Folge hiervon wird das Ventil 25-2 im Offenzustand gehalten, so daß die Kupplungsangriffskraft erhöht ist, wie dies vorstehend angegeben ist, um eine ausreichende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine sicherzustellen.

Wenn jedoch der Fahrzeuglaufzustand am Punkt "a" zu einer geringfügigen Bergabfahrt kommt und die Geschwindigkeit des Fahrzeuges konstant gehalten werden soll, indem das Fahrpedal allmählich losgelassen wird, um den Laufzustand zu dem Bereich A zu verlagern und indem die Drosselklappenöffnung R zwischen den Werten R-0 und R-1 bleibt, so erfolgt eine Zuweisung von "Nein" im Schritt S 5, um das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 geschlossen zu lassen, so daß Vibrationen der Fahrzeugkarosserie, die sonst aufgrund einer Zunahme der Kupplungseingriffskraft auftreten würden, nicht erzeugt werden. Wenn aber das Fahrpedal plötzlich während eines solchen konstanten Geschwindigkeitsbetriebsbereiches losgelassen wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen, erfolgt eine Zuweisung von "Ja" im Schritt S 5, so daß das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 geöffnet wird, um die Kupplungseingriffskraft zu erhöhen.

Wenn andererseits das Fahrpedal aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, der höher als V 1 ist, losgelassen wird, um das Fahrzeug zu verlangsamen, so daß sein Laufzustand von dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, der mit "b" in Fig. 3 gezeigt ist, in dem die Kupplung 20 in direktem Verbindungszustand eingerückt ist, zu dem Bereich A verschoben wird, erfolgt eine Zuweisung von "JA" im Schritt S 4, so daß das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 geöffnet wird, um eine ausreichende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine selbst dann zu erzielen, wenn anschließend die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als V 1 ist.

Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das zweite Atmosphärenentlastungsventil 25-2 gleichförmig während der Verzögerung im Bereich A geöffnet. Trotz dieser Tatsachen jedoch kann das Geschwindigkeitsverhältnis des Fluid-Druckmomentwandlers 4 tatsächlich gemessen werden, so daß das Ventil 25-2 mit einer Prozeßsteuerung auf eine solche Weise verknüpft werden kann, daß ein gemessenes Geschwindigkeitsverhältnis mit einem vorbestimmten Wert eingesetzt wird (z. B. 1,02 bis 1,03).

Andererseits ist die vorstehend genannte Drosselklappenöffnungs- Detektiereinrichtung 32 als Beispiel in Form eines Potentiometers dargestellt, das entweder auf den Öffnungs- oder den Schließvorgang der Drosselklappe der Brennkraftmaschine oder die Bewegung des Fahrpedals anspricht und die Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektiereinrichtung 33 ist als Beispiel in Form eines Leitungsschalters oder dergleichen dargestellt, der einem Magnetrotor zugeordnet ist, und der sich mit der Antriebswelle 5 b zur Erzeugung eines Impulssignals entsprechend der Drehzahl der Welle 5 b dreht.

Wie vorangehend beschrieben worden ist, wird die Kupplungseingriffskraft während einer Verzögerung erhöht, so daß eine ausreichende Bremswirkung durch die Brennkraftmaschine erhalten werden kann. Sie wird aber selbst dann nicht erhöht, wenn die Drosselklappenöffnung unterhalb des Bezugsöffnungswertes liegt, wenn das Fahrpedal allmählich losgelassen wird, um die Geschwindigkeit des Fahrzeuges bei einer geringfügigen Abwärtsfahrt o. dgl. konstant zu halten und somit werden Vibrationen der Fahrzeugkarosserie verhindert, um den Fahrkomfort zu verbessern, die ihre Ursache in einem Anstieg der Eingriffskraft während einer solchen Abwärtsfahrt haben.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfalle treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.

Nach der Erfindung wird ein Kupplungssteuerverfahren für einen Fluid-Drehmomentwandler 4 eines Fahrzeuggetriebes angegeben, bei dem die Kupplung 20 im Betriebszustand mechanisch mit der Eingangs- und der Ausgangsseite des Fluid-Drehmomentwandlers 4 innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiches derart betrieben wird, daß eine relativ geringe Eingriffskraft vorhanden ist, um ein Durchrutschen der Kupplung 20 zu ermöglichen. Das Steuerverfahren umfaßt einen Schritt, bei dem ermittelt wird, daß die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine 1 sich mit einer Rate, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, auf einen Wert vermindert hat, der kleiner als eine vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung ist, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, in dem ein Schlupfen der Kupplung gestattet wird, und bei dem dann die Eingriffskraft der Kupplung auf einen Wert erhöht wird, der größer als jener für die Bezugsdrosselklappenöffnung ist, um eine Fahrzeugbremsung mit Hilfe der Brennkraftmaschine zu erhalten.

Claims (7)

1. Kupplungssteuerverfahren für einen Fluid-Drehmomentwandler eines Fahrzeuggetriebes, bei dem eine Kupplung, die Eingangs- und Ausgangsseiten eines Fluid-Drehmomentwandler verbindet, der mit einer Brennkraftmaschine zusammenarbeitet, wobei die Kupplung innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereiches mit einer solchen relativ geringen Eingriffskraft eingerückt wird, daß die Kupplung durchrutschen kann, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine mit einer Rate, die größer als ein vorbestimmter Ratenwert ist, auf einen Wert verringert wird, der kleiner als ein vorbestimmter Bezugsdrosselklappenöffnungswert ist, die Eingriffskraft der Kupplung auf einen höheren Wert als jener erhöht wird, der normalerweise bei dieser Bezugsdrosselklappenöffnung in dem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich vorhanden ist.

2. Kupplungssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung größer als die Öffnung der Drosselklappe ist, wenn sie vollständig geschlossen ist.

3. Kupplungssteuerverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung nur geringfügig, ausgehend von dem vollständig geschlossenen Drosselklappenöffnungszustand offen ist, um Fehler bei der Detektion der vollständig geschlossenen Drosselklappenöffnungsstellung zu vermeiden.

4. Kupplungssteuerverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung eine im wesentlichen geschlossenen Drosselklappenöffnungsstellung ist.

5. Kupplungssteuerverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Ratenwert größer als die normale Abnahmerate der Drosselklappenöffnung während eines Übergangs zu einer Fahrt des Fahrzeuges von der Ebenen zur Abwärtsfahrt ist, so daß die Kupplungseingriffskraft während dieses Übergangszustandes nicht erhöht wird.

6. Kupplungssteuerverfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung mit einer relativ geringen Eingriffskraft in einen mittleren Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich eingerückt wird, wobei das Verfahren die Schritte während der Drosselklappenschließbewegung umfaßt, bei denen ermittelt wird, ob eine Eingriffskraft an die Kupplung anzulegen ist, die Schließrate der Drosselklappe bestimmt wird und die momentane Rate mit einem vorbestimmten Ratenwert verglichen wird, und daß die momentane Drosselklappenöffnung infolge der Schließbewegung ermittelt und mit dem vorbestimmten Bezugsdrosselklappenöffnungswert verglichen wird, sowie die Kupplungseingriffskraft aufgrund der jeweiligen nachfolgenden Beziehungen bestimmt wird (1) eine Kupplungseingriffskraft wirkt ein, (2) die momentane Schließrate der Drosselklappe überschreitet den vorbestimmten Ratenwert und (3) die momentane Drosselklappenöffnung infolge der Schließbewegung ist kleiner als die vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung.

7. Vorrichtung zum Steuern einer Kupplung (20) eines Fluid-Drehmomemtwandlers (4) bei einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Einrichtung hat, die derart arbeitet, daß die Kupplung (20) mechanisch mit den Eingangs- und Ausgangsseiten des Fluiddrehmomentwandlers (4) mit einer relativ niedrigen Kupplungseingriffskraft in einem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich verbindet, so daß ein Durchrutschen der Kupplung ermöglicht wird, und daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die derart eingerichtet ist, daß, wenn die Drosselklappenöffnung der Brennkraftmaschine mit einer Rate, die größer als ein vorbestimmter Ratenwert ist, auf einen Wert vermindert wird, der kleiner als eine vorbestimmte Bezugsdrosselklappenöffnung ist, die Eingriffskraft der Kupplung (20) auf einen Wert erhöht wird, der größer als der normalerweise bei dieser Bezugsdrosselklappenöffnung vorhandene Wert in dem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ist.