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Die
vorliegende Erfindung betrifft elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtungen
zum Übertragen
eines Drehmoments über
eine durch Hydraulikdruck einrückbare
Mehrscheiben-Naßkupplung (engl.
wet-type multiple disc clutch).
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Eine
Technik ist als für
Fahrzeuge mit Vierradantrieb verwendetes Leistungsgetriebesystem bekannt,
wobei ein Kupplungsmechanismus, z.B. eine Mehrscheibenkupplung oder
eine Viskokupplung, eine auf die Hinterräder zu übertragende Antriebskraft kontinuierlich
steuert. Insbesondere können
mit einem Automatikgetriebe ausgestattete Fahrzeuge mit Vierradantrieb
eine Hydraulikleistungsquelle des Automatikgetriebes nutzen; daher
verwenden viele derartige Fahrzeuge mit Vierradantrieb eine hydraulische
Mehrscheiben-Naßkupplung.
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Mit
einem Handschaltgetriebe ausgestattete Fahrzeuge weisen dagegen
keine eigene Hydraulikleistungsquelle auf, so daß die Fahrzeuge eine Kupplungsvorrichtung
verwenden können,
in der eine Mehrscheibenkupplung durch eine mechanische Antriebskraft
eingerückt
wird. Eine derartige Kupplungsvorrichtung ist beispielsweise in
der JP-A-2000-346102 beschrieben. Bei einer derartigen Kupplungsvorrichtung
wird durch einen Anker eines Elektromagneten veranlaßt, daß eine Steuerkupplung,
die eine Metall-Mehrscheibenkupplung ist, durch einen Nockenmechanismus
gedrückt
und eingerückt
und ein Einrückdrehmoment
der Steuerkupplung zu einer Hauptkupplung übertragen wird, die eine Mehrscheiben-Naßkupplung
ist.
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In
der vorstehend dargestellten bekannten Kupplungsvorrichtung wird
die Steuerkupplung durch elektrische Signale betätigt, und eine Druckkraft der Mehrscheiben-Naßkupplung
wird durch einen mechanischen Nockenmechanismus verstärkt. Dadurch entstehen
aufgrund einer Temperaturänderung
einer Wicklung oder Spule Probleme hinsichtlich der Wärmebeständigkeit
und der Verschleißfestigkeit
der Kupplung und der Steuerbarkeit der Kupplung.
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In
der JP-A-58091927 ist eine Leistungsgetriebevorrichtung mit einem
Kolben dargestellt, der durch Steueröl in einer axialen Richtung
durch an eine Buchse angepaßte
Dichtringe bewegt wird. Mehrere Spiralfedern sind am Umfang des
Kolbens angeordnet, um den Kolben zu einem Lagerflansch zu drücken, wenn
in einer Zylinderkammer ein niedriger Druck vorherrscht. In den
Kolben ist eine Öffnung zum
Steuern einer Ölausflußmenge von
der Zylinderkammer gebohrt. Der Kolben übt über eine Halteplatte eine Druckkraft
auf eine Reibungsplatte und eine ihr zugeordnete oder Gegenplatte
aus.
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In
der JP-A-09112592 ist eine Einscheiben-Trockenkupplung mit einem
Arbeitszylinder zum Aus- und Einrücken eines Reibungseingriffsmechanismus
dargestellt. Es wird eine Hydraulikpumpe bereitgestellt, die sich
in eine normalen Richtung und gegenläufig drehen kann und über einen
einzelnen Zufuhr-/Auslaßkanal
mit dem Arbeitszylinder verbunden ist. Die Hydraulikpumpe wird durch
einen Elektromotor angetrieben. Die Drehzahl in der Drehrichtung
des Elektromotors wird durch einen Controller gesteuert.
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Wenn
eine hydraulische Mehrscheiben-Naßkupplung verwendet wird, werden
die vorstehend erwähnten
Probleme durch hydraulische Schmierung und Kühlung im wesentlichen gelöst. Weil
eine Hydraulikleistungsquelle erforderlich ist, ist eine derartige
hydraulische Mehrscheiben-Naßkupplung
jedoch nur auf begrenzte Fälle
anwendbar. Außerdem
sind eine Hydraulikschaltung, verschiedene Druckregelventile und ähnliche
Elemente erforderlich, um einen Kupplungsbetätigungsdruck zu erzeugen, so
daß die Flexibilität in der
Konstruktion eingeschränkt
ist.
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Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Haltbarkeit
oder Lebensdauer einer elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung,
die in einem vollständigen
Kupplungsmechanismus eine hydraulische Mehrscheiben-Naßkupplung
aufweist und eine kompakte und einfache Struktur hat, zu erhöhen und
die Flexibilität
in der Konstruktion zu verbessern.
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In
einer erfindungsgemäßen elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung ist eine durch einen Elektromotor
angetriebene Ölpumpe
an einem Gehäuse
montiert, das eine Mehrscheiben-Naßkupplung aufnimmt und Öl enthält. Der
Auslaß der Ölpumpe ist
mit einer Hydraulikkammer der Mehrscheiben-Naßkupplung
verbunden, wobei dazwischen ein Zufuhrkanal zum Zuführen von
Hydraulikdruck ausgebildet ist. Der Zufuhrkanal ist eine geschlossene Einwegschaltung
ohne Rückflußpfad von
der Hydraulikkammer. Infolgedessen beeinflußt der Auslaßdruck der Ölpumpe direkt
die Hydraulikkammer der Mehrscheiben-Naßkupplung. Die Drehzahl des
Elektromotors wird derart geregelt, daß der Auslaßdruck der Ölpumpe einem zum Einrücken der
Mehrscheibenkupplung erforderlichen Betätigungsdruck gleicht.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der
folgenden ausführlichen
Beschreibung verdeutlicht.
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Die 1 bis 4 zeigen
eine erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten
Kupplungsvorrichtung;
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1 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus der ersten Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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2 zeigt
eine Querschnittansicht eines Hauptteils einer Übertragungseinrichtung in einem Getriebe
und die erste Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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3 zeigt
eine Querschnittansicht eines Hauptteils eines hinteren Differentials
und die erste Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer Verarbeitung zum Steuern der elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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5 bis 7 zeigen
eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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5 zeigt
eine schematische Darstellung des Aufbaus der zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung;
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6 zeigt
eine Querschnittansicht eines Hauptteils einer Übertragungseinrichtung in einem Getriebe
und die zweite Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung; und
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7 zeigt
eine Querschnittansicht eines Hauptteils eines hinteren Differentials
und die zweite Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung.
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Erste Ausführungsform
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1 zeigt
eine schematische Darstellung der Struktur einer in einem Kraftübertragungssystem eines
Fahrzeugs verwendeten elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1.
Die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 weist
eine Mehrscheiben-Naßkupplung 2,
ein Kupplungsgehäuse 3,
eine Ölpumpe 4,
einen (nachstehend als Motor 5 bezeichneten) Elektromotor 5,
einen Motortreiber 6 und eine (nachstehend als ECU 7 bezeichnete)
elektronische Steuereinheit 7 auf, wobei diese Komponenten
miteinander integriert sind. Die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 überträgt ein Antriebsdrehmoment
durch Inkontaktbringen von Oberflächen mehrerer alternierend
angeordneter antreibender und angetriebener Platten. Das Kupplungsgehäuse 3 nimmt
die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 auf
und enthält Öl. Die Ölpumpe 4 ist
am Kupplungsgehäuse 3 montiert
und saugt das Öl
an und setzt es unter Druck, um es der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 direkt
zuzuführen.
Der Motor 5 treibt die Ölpumpe 4 an,
der Motortreiber 6 steuert den Motor 5 an, und
die ECU 7 steuert den Motortreiber 6. Das Kupplungsgehäuse 3 enthält das Öl zum Bereitstellen
von Hydraulikdruck und zum Schmieren der Mehrscheiben-Naßkupplung 2.
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Der
Auslaß der Ölpumpe 4 ist
mit einer Hydraulikkammer 2a verbunden, wobei ein Zufuhrkanal 8 zum
Zuführen
von Hydraulikdruck dazwischen ausgebildet ist. Die Hydraulikkammer 2a dient
zum Einrücken
der Mehrscheiben-Naßkupplung 2.
Durch den Antrieb der Ölpumpe 4 durch
die Drehbewegung des Motors 5 wird veranlaßt, daß das Öl im Kupplungsgehäuse 3 angesaugt
und verdichtet bzw. unter Druck gesetzt wird. Daher beeinflußt der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 direkt
die Hydraulikkammer 2a der Mehrscheiben-Naßkupplung 2.
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Der
Zufuhrkanal 8, über
den von der Ölpumpe 4 ausgegebenes Öl der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 zugeführt wird,
ist eine geschlossene Einwegschaltung (engl. one-way closed circuit)
ohne Rückflußpfad von
der Hydraulikkammer 2a. Der Einrückvorgang der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 wird
ausschließlich
durch Einstellen des Auslaßdrucks
der Ölpumpe 4 durch
Steuern der Drehzahl des Motors 5 gesteuert. Daher sind
weder eine Pilotschaltung, noch eine Rückführschaltung und verschiedene
Regelventile, z.B. ein Druckregelventil und ein Sicherheits- oder Überdruckventil,
für die
Druckregelung erforderlich.
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Die
ECU 7 steuert die Drehbewegung des Motors 5 über den
Motortreiber 6. Die ECU 7 bestimmt einen Fahrtzustand
auf der Basis von Signalen von verschiedenen Sensoren (nicht dargestellt), z.B.
von einem Radgeschwindigkeitssensor und einem Beschleunigungssensor,
um das für
den erhaltenen Fahrtzustand geeignete Übertragungsdrehmoment zu bestimmen.
Dann steuert die ECU 7 die Drehzahl des Motors 5 derart,
daß der
Auslaßdruck der Ölpumpe 4 gleich
einem zum Erzeugen des Übertragungsdrehmoments
erforderlichen Betätigungsdruck
der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 ist.
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Wenn
die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 ausgerückt ist,
wird der Motor 5 auf einen Bereitschaftszustand mit einer
im voraus festgelegten Drehzahl eingestellt, so daß der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 niedriger
ist als ein Betätigungsdruck
für den
Kupplungseinrückvorgang,
um ein geeignetes Anfahrverhalten zu gewährleisten. Zum Einrücken der
Mehrscheiben-Naßkupplung 2 erhöht die ECU 7 die
Drehzahl des Motors 5 auf einen Drehzahlwert, der einem
Pumpenauslaßdruck
zum Erzeugen eines erforderlichen Übertragungsdrehmoments entspricht.
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Weil
das von der Ölpumpe 4 ausgegebene Öl zu einem
geschlossenen Ende der Hydraulikkammer 2a der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 strömt, können auf
die Ölpumpe 4 und
den Motor 5 relativ hohe Belastungen ausgeübt werden.
Wenn beispielsweise eine Zahn- oder Schraubenradpumpe (engl. gear
pump) als Ölpumpe 4 verwendet
wird, wird durch Einstellen eines relativ größeren seitlichen Spielraums
die Pumpenbelastung in voraus vermindert. Außerdem ist es hinsichtlich
der Lebensdauer wünschenswert,
einen bürstenlosen
Motor als Motor 5 zu verwenden. Außerdem wird durch einen bei
Anwesenheit von Öl
betreibbaren Motor die Flexibilität in der Konstruktion erhöht und eine
kompaktere Bauweise ermöglicht.
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Für den Übergang
von einem eingerückten Zustand
zu einem ausgerückten
Zustand der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 ist
eine gewissse Zeitdauer zum Vermindern des Auslaßdrucks der Ölpumpe 4 erforderlich,
so daß im
Ausrückvorgang
der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 eine
Ansprechverzögerung auftreten
kann. Um dieses Problem zu eliminieren, ist es wünschenswert, in der Mitte des
Zufuhrkanals 8 einen Freigabekanal 9 bereitzustellen
und in der Mitte des Freigabekanals 9 ein Schaltventil 10 bereitzustellen,
das durch einen elektromagnetischen Solenoid oder ein ähnliches
Element geöffnet
und geschlossen wird, wie in 1 durch
gestrichelte Linien dargestellt ist. Wenn die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 ausgerückt ist,
wird durch Öffnen
des Schaltventils 10 gemäß einem Befehl von der ECU 7 ein
verbessertes Freigabeverhalten erzielt. Alternativ wird durch eine
Rückwärtsdrehbewegung
des Motors 5 die Ansprechverzögerung unterdrückt, wodurch
das Freigabeverhalten erheblich verbessert wird.
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2 zeigt
ein Beispiel, in dem die vorstehend beschriebene elektronisch gesteuerte
Kupplung 1 in einem Fahrzeug mit Vierradantrieb verwendet
wird, das mit einem Handschaltgetriebe 20 (engl. manual
transmission) (nachstehend als Getriebe 20 bezeichnet)
ausgestattet ist. Die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 ist
als eine Übertragungseinrichtung
an der Rückseite
des Getriebes 20 angeordnet.
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Im
Getriebe 20 ermöglicht
ein Synchrongetriebemechanismus 23, daß Getriebezahnräder, die sich
auf einer Hauptwelle 21 frei drehen, die über eine
(nicht dargestellte) Kupplung mit einer Abtriebswelle eines Verbrennungsmotors
verbunden ist, gemäß einer
Gangschaltoperation mit Getriebezahnrädern auf einer Antriebsritzelwelle 22 in
Eingriff kommen können.
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Die
zur Hauptwelle 21 übertragene
Antriebskraft des Motors wird von einem vorderen Differential (nicht
dargestellt) über
die Antriebsritzelwelle 22 zu den Vorderrädern übertragen.
Die Antriebskraft wird außerdem über ein
mit dem hinteren Ende der Antriebsritzelwelle 22 verbundenes
antreibendes Verteilerzahnrad 24 zu einem angetriebenen
Verteilerzahnrad 25 übertragen.
Das angetriebene Verteilerzahnrad 25 ist mit einer Kupplungswelle 26 verbunden,
die eine Eingangswelle der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ist,
und eine Hinterrad-Ausgangswelle 27, die eine Ausgangswelle
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ist, ist
mit einem hinteren Differential (nicht dargestellt) verbunden, wobei
eine Gelenk- oder Kardanwelle 28 dazwischen angeordnet
ist. Dementsprechend wird eine Antriebskraft auf die Hinterräder übertragen.
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Öl zum Betätigen und
Schmieren der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 ist
in dem als Übertragungs-
oder Verteilergehäuse
dienenden Kupplungsgehäuse 3 enthalten.
Die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 im
Kupplungsgehäuse 3 weist
auf: eine Kupplungstrommel 30, die sich von der Kupplungswelle 26 ausgehend
erstreckt und einen größeren Durchmesser
hat als die Kupplungswelle 26, eine mit einem Umfang der
Hinterrad-Ausgangswelle 27 verbundene
Kupplungsnabe 31, eine Kupplungsplatteneinheit 32,
die zwischen der Kupplungstrommel 30 und der Kupplungsnabe 31 selektiv
ein- oder ausgerückt wird,
und einen Kolben 34 zum Drücken der Kupplungsplatteneinheit 32 durch
ein Druckelement 33. Die Hydraulikkammer 2a ist
hinter dem Kolben 34 angeordnet. Mit Hilfe der Hydraulikkammer 2a kann
die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 durch
Bewegen des Kolbens 34 in die axiale Richtung zum Übertragen
einer Druckkraft auf das Druckelement 33 eingerückt werden.
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Zwischen
dem Druckelement 33 und dem Kolben 34 ist ein
Lager 35 angeordnet. Das Lager 35 überträgt durch
eine line are Bewegung des Kolbens 34 eine Druckkraft auf
das sich drehende Druckelement 33. Eine Rückstellfeder 36 zwingt
die Kupplungsplatteneinheit 32 gegen die Druckkraft des
Kolbens 34 in die Ausrückrichtung.
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Eine
integrierte Pumpeneinheit der Ölpumpe 4 und
des Motors 5 ist an einer Seitenwandeinheit 3a befestigt,
die unter der Hinterrad-Ausgangswelle 27 des Kupplungsgehäuses 3 angeordnet
ist. Ein Saugkanal 37 zum Ansaugen von Öl und ein Zufuhrkanal 8 sind
in der Seitenwandeinheit 3a angeordnet. Der Saugkanal 37 ist
mit dem Einlaß der Ölpumpe 4 verbunen
und zum Kupplungsgehäuse 3 offen.
Der Zufuhrkanal 8 verbindet einen Auslaß der Ölpumpe 4 direkt mit
der Hydraulikkammer 2a der Mehrscheiben-Naßkupplung 2.
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Das
Getriebe 20 und die als Übertragungseinrichtung wirkende
elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 sind durch
eine auf dem Umfang der Kupplungswelle 26 angeordnete Öldichtung 38 voneinander
getrennt. Dadurch ist das Öl
im Getriebe 20 vom Öl
in der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 getrennt.
Im Getriebe 20 und in der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 kann
der gleiche Öltyp
verwendet werden. Alternativ kann das in der elektronisch gesteuerten
Kupplungsvorrichtung 1 verwendete Öl von dem im Getriebe 20 verwendeten Öl verschieden
sein. Das in der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 verwendete Öl kann hinsichtlich
der Eigenschaften der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 und der Ölpumpe 4 geeignet
ausgewählt
werden.
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In
der vorstehend beschriebenen, als Übertragungseinrichtung dienenden
elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 wird die
Drehbewegung des Motors 5 durch die ECU 7 derart
gesteuert, daß das Übertragungsdrehmoment
auf der Basis eines Fahrtzustands eines Fahrzeugs, einem Straßenoberflächenzustand
und ähnlichen
Parametern erzeugt wird.
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Dadurch
ist das Drehmomentverteilungsverhältnis zwischen den Vorder-
und Hinterrädern
zwischen 100:0 (Kupplung ausgerückt)
und 50:50 (Kupplung eingerückt)
veränderlich.
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Durch
variables Steuern des Übertragungsdrehmoments
durch Steuern der Drehzahl des Motors 5 wird das von der Ölpumpe 4 ausgegebene Öl unter
Druck gesetzt und direkt der Hydraulikkammer 2a der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 zugeführt, so daß der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 dem
Kupplungsbetätiggungsdruck
gleicht. Dadurch kann die Steuerbarkeit der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 verbessert werden,
ohne daß sie
durch verschiedene Hydraulikschaltungen, Druckregelventile und ähnliche
Elemente zum Erzeugen eines Kupplungsbetätigungsdrucks beeinflußt wird.
Außerdem
wird jeder Abschnitt durch im Kupplungsgehäuse 3 enthaltenes Öl geschmiert
und gekühlt,
wodurch die Lebensdauer oder Haltbarkeit der elektronisch gesteuerten
Kupplungsvorrichtung 1 verbessert wird.
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3 zeigt
ein Beispiel, in dem die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 zwischen der
Gelenk- oder Kardanwelle und einem hinteren Differential 40 angeordnet
ist. Gemäß 3 erstreckt sich
das Kupplungsgehäuse 3 der
elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 nach hinten
und dient als Teil eines Gehäuses
für das
hintere Differential 40. Die Kupplungswelle 26,
die eine Eingangswelle der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ist,
ist mit dem hinteren Ende der Gelenk- oder Kardanwelle verbunden,
und die Hinterrad-Ausgangswelle 27, die eine Ausgangswelle
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ist,
ist über
ein zwischengeschaltetes Kegelgetriebe 41 mit dem hinteren
Differential 40 verbunden, das eine Viskokupplung 42 (engl.
viscous coupling) aufnimmt. Die innere Struktur der elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ist grundsätzlich der
Struktur der vorstehend beschriebenen Übertra gungseinrichtung ähnlich,
außer
daß die
Struktur um die Ausgangswelle sich geringfügig davon unterscheidet.
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Nachstehend
wird unter Bezug auf das Ablaufdiagramm von 4 eine durch
die ECU 7 zum Steuern der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 ausgeführte Verarbeitung
beschrieben.
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In
Schritt S101 wird bestimmt, ob ein Zündschalter (nicht dargestellt)
eingeschaltet ist oder nicht. Schritt S101 dient zum Einstellen
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 auf
einen Bereitschaftsmodus vor der Fahrt eines Fahrzeugs. Beispielsweise
kann an Stelle eines "Zündung-Ein"-Signals durch ein "Ein"-Signal, das anzeigt,
daß eine
Fahrzeugtür
geöffnet
ist, bestimmt werden, daß die
elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 für einen
Bereitschaftsmodus bereit ist.
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Wenn
in Schritt S101 entschieden wird, daß der Schalter ausgeschaltet
ist, wird eine Motordrehzahlanzeige, die die Drehzahl des Motors 5 anzeigt, in
Schritt S102 auf null gesetzt. Dadurch wird die elektronisch gesteuerte
Kupplungsvorrichtung 1 auf einen deaktivierten (Kupplung
ist ausgerückt)
Zustand eingestellt. Wenn in Schritt S101 entschieden wird, daß der Schalter
eingeschaltet ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S103 fort,
um den Motor 5 auf einen Bereitschaftszustand mit einer
im voraus festgelegten Drehzahl zu schalten.
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In
Schritt S104 wird auf der Basis von Signalen von den Radgeschwindigkeitssensoren
für die Vorder-
und Hinterräder
bestimmt, ob an den Vorder- oder Hinterrädern Schlupf auftritt oder
nicht. Wenn kein Schlupf auftritt, wird in Schritt S105 entschieden, ob
das Fahrzeug sich in einem Anfahrmodus befindet oder nicht. Wenn
entschieden wird, daß das
Fahrzeug sich im Anfahrmodus befindet, wird in Schritt S106 eine
Anfahrsteuerung ausgeführt.
In der Anfahrsteuerung wird die Drehmomentanzeige für den Motor 5 beispielsweise
gemäß dem Drosselklappenöffnungsgrad
bestimmt. Für
einen langsamen Anfahrvorgang wird der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 relativ langsam
erhöht,
so daß der
Kupplungseinrückdruck
graduell zunimmt. Für
einen schnellen Anfahrvorgang wird der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 schnell erhöht, so daß die Kupplung
schnell einrückt.
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Wenn
in Schritt S105 entschieden wird, daß das Fahrzeug sich nicht im
Anfahrmodus befindet, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S107
fort, in dem entschieden wird, ob die normale Steuerung erforderlich
ist oder nicht. Wenn entschieden wird, daß die normale Steuerung nicht
erforderlich ist, springt die Verarbeitung zu Schritt S103 zurück. Wenn
entschieden wird, daß die
normale Steuerung erforderlich ist, schreitet die Verarbeitung zu
Schritt S108 fort, in dem die normale Steuerung ausgeführt wird.
In der normalen Steuerung wird die Drehmomentanzeige für den Motor 5 beispielsweise
auf der Basis des Drosselklappenöffnungsgrads
und der Fahrzeuggeschwindigkeit festgelegt, und der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 wird
auf einen Kupplungsbetätigungsdruck
zum Erzeugen eines für
den Fahrtzustand geeigneten Übertragungsdrehmoments
geregelt.
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Wenn
in Schritt S104 entschieden wird, daß Schlupf an den Vorder- oder
Hinterrädern
auftritt, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S109 fort, um eine
Schlupfsteuerung auszuführen.
In der Schlupfsteuerung wird, wenn beispielsweise ein Vorderradschlupf
auftritt, die Drehmomentanzeige für den Motor 5 gemäß dem Schlupfmaß erhöht, um den
Auslaßdruck
der Ölpumpe 4,
d.h. den Kupplungseinrückdruck,
einzustellen und den Vorderradschlupf zu unterdrücken.
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Daher
weist die Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 den
integrierten Aufbau aus der Mehrscheiben-Naßkupplung 2, der Ölpumpe 4 und
dem Motor 5 auf. Die Ölpumpe 4 wird
durch den Motor 5 angetrieben, und der Auslaßdruck der Ölpumpe 4 wird
durch Steuern der Drehzahl des Motors 5 eingestellt. Der
Kupplungseinrückdruck
wird durch den erhaltenen Auslaßdruck
der Ölpumpe 4 gesteuert.
Die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 hat
eine kompakte Struktur und ist als Kupplungsvorrichtung mechanisch
vollständig,
wodurch die Flexibilität
in der Konstruktion erhöht
wird. Dadurch ist die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 leicht
auf Leistungsgetriebesysteme für
Fahrzeuge anwendbar. Die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 ist
insbesondere effektiv für
mit Handschaltgetriebe ausgestattete Fahrzeuge ohne eigene Hydraulikleistungsquelle
geeignet.
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In
der Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 wird
eine geeignete Hydraulikschmierung bereitgestellt, und die Wärmebeständigkeit
der Kupplung wird verbessert. Außerdem kann der Kupplungsbetätigungsdruck
durch Steuern der Drehzahl des Motors 5 gesteuert werden.
dadurch sind weder eine Hydraulikschaltung noch verschiedene Regelventile
zum Erzeugen des Kupplungsbetätigungsdrucks
erforderlich, wodurch die Kosten gesenkt werden.
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Zweite Ausführungsform
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Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen elektronisch
gesteuerten Kupplung beschrieben. Ähnliche Komponenten wie in
der ersten Ausführungsform
sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht
näher erläutert.
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Gemäß 5 weist
eine elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 50 einen
Kühlölkanal 51 zum
Zuführen
von Kühlöl zum effektiven
Kühlen der
Mehrscheiben-Naßkupplung 2 auf.
Der Kühlölkanal 51 zweigt
von der Mitte des Zufuhrkanals 8 zum Zuführen des
Hydraulikdrucks ab. Daher wird die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 durch
das Öl
vom Kühlölkanal 51 zwangsweise
gekühlt.
Der Kühlölkanal 51 weist
eine Öffnung 52 in
seiner Mitte auf, so daß die Ölmenge zum
zwangsweisen Kühlen
der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 auf
eine minimal erforderliche Menge begrenzt ist. Die Öffnung 52 ist nicht
unbedingt erforderlich. Wenn die zum Kühlen der Mehrscheiben-Naßkupplung 2 erforderliche
minimale Kühlölmenge gewährleistet
werden kann, ohne daß die
Kupplungsfunktion beeinflußt
wird, kann die Öffnung 52 weggelassen
werden.
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6 zeigt
ein Beispiel, in dem die zweite Ausführungsform der elektronisch
gesteuerten Kupplungsvorrichtung 50 wie in der ersten Ausführungsform
in einem mit dem Handschaltgetriebe 20 ausgestatteten Fahrzeug
mit Vierradantrieb verwendet wird. Die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 50 wird
als Übertragungseinrichtung
an der Rückseite
des Getriebes 20 bereitgestellt. Der Kühlölkanal 51 verzweigt
sich vom Zufuhrkanal 8, der den Auslaß der Ölpumpe 4 mit der Hydraulikkammer 2a der
Mehrscheiben-Naßkupplung 2 verbindet.
Der Kühlölkanal 51 öffnet sich
zu einem Raum um den Umfang der Hinterrad-Ausgangswelle 27 im
Kupplungsgehäuse 3.
Die Öffnung 52 ist
im Kühlölkanal 52 ausgebildet.
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7 zeigt
ein Beispiel, in dem die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 50 wie
in der ersten Ausführungsform
zwischen der Gelenk- oder Kardanwelle und dem hinteren Differential 40 angeordnet
ist. Die innere Struktur der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 50 ist
grundsätzlich der
Struktur der vorstehend beschriebenen Übertragungseinrichtung ähnlich,
außer
daß die
Struktur um die Ausgangswelle sich geringfügig davon unterscheidet und
die Position der Öffnung
des Kühlölkanals 51 sich
geringfügig
von derjenigen der Übertragungseinrichtung
unterscheidet.
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Die
ECU 7 steuert die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 50 wie
in der ersten Ausführungsform.
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Die
zweite Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 50 arbeitet
auf die gleiche Weise und hat die gleichen vorteilhaften Wirkungen
wie die erste Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1. Außerdem wird
die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 in
der zweiten Ausführungsform
der elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 50 über den
Kühlölkanal 51 zwangsweise
gekühlt.
Dadurch wird die Mehrscheiben-Naßkupplung 2 effektiv
gekühlt.
Dadurch wird außerdem
die Wärmebeständigkeit
der Kupplung weiter verbessert.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, wird die Haltbarkeit oder Lebensdauer
der erfindungsgemäßen elektronisch gesteuerten Kupplungsvorrichtung 1 erhöht, die
eine hydraulische Mehrscheiben-Naßkupplung innerhalb eines vollständigen Kupplungsmechanismus
aufweist. Außerdem
hat die elektronisch gesteuerte Kupplungsvorrichtung 1 eine
kompakten und einfachen Aufbau, und die Flexibilität in der
Konstruktion der Kupplungsvorrichtung ist verbessert.
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Bei
der vorliegenden Erfindung ist es offensichtlich, dass eine Vielzahl
von unterschiedlichen Ausführungsformen
möglich
sind, ohne den Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung zu
erweitern.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
spezifischen Ausführungsformen
beschränkt.