DE10110920A1 - Kupplungssteuervorrichtung und Verfahren zu ihrer Verwendung in einem stufenlosen veränderlichen Getriebe - Google Patents

Abstract

Eine Kupplungssteuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getriebes ist mit einem Kupplungssteuerteil versehen, der den Eingriffszustand einer Kupplung steuert. Die minimale Eingriffskraft, die in der Lage ist, den vollständig gekuppelten Zustand der Kupplung aufrechtzuerhalten, wird in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Maschinendrehmoments vergrößert. Der Kupplungssteuerteil hat einen Eingriffskrafteinstellteil, der die Eingriffskraft für die Kupplung auf einen Wert einstellt, der um einen vorbestimmten Wert höher ist als die minimale Eingriffskraft. Der Kupplungssteuerteil steuert den Eingriffszustand der Kupplung derart, daß die Eingriffskraft für die Kupplung um den vorbestimmten Wert höher ist als die minimale Eingriffskraft. Die Kupplungssteuervorrichtung kann daher den Kraftstoffverbrauch verbessern und einen Schaltdruck vermindern, wenn eine schnelle Steigerung im Maschinendrehmoment stattfindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplungs­ steuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getriebes in einem Kraftfahrzeug.

Beschreibung des Standes der Technik

Bei automatischen Schaltgetrieben und stufenlos veränderlichen Getrieben ist zwischen einer Maschine und einem Getriebe ein Drehmomentwandler als ein Beispiel einer Kraftübertragungseinrichtung angeordnet. Der Drehmomentwandler dämpft den Schalt­ ruck, wenn das Drehmoment der Maschine dem Getriebe zugeführt und das Fahrzeug angefahren oder schnell beschleunigt wird.

Im Innern des Drehmomentwandlers ist eine hydraulische Über­ brückungskupplung angeordnet, die in der Lage ist, eine mit der Abtriebswelle der Maschine verbundene Eingangswelle mit einer mit der Eingangswelle des Getriebes verbundenen Aus­ gangswelle starr zu verbinden, um einen Schlupf zwischen ihnen zu verhindern. Durch das vollständige Eingreifen der Über­ brückungskupplung kann vom gekuppelten Zustand der Eingangs­ welle und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers von einem durch Fluidreibung des Drehmomentwandlers verursachten gekup­ pelten Zustand in einen durch mit mechanischer Reibung der Überbrückungskupplung bewirkten Kupplungszustand umgeschaltet werden. Dies vermindert den Kraftstoffverbrauch.

Die obige, hydraulisch gesteuerte Überbrückungskupplung steu­ ert den Kupplungszustand der Eingangswelle mit der Ausgangs­ welle im Drehmomentwandler entsprechend der Kupplungskraft, die durch die Druckkraft eingestellt wird, mit der die Über­ brückungskupplung durch den hydraulischen Druck beaufschlagt wird. Wenn die Überbrückungskupplung vollständig im Eingriff ist, ist der Hydraulikdruck zum Einstellen der Druckkraft gegen die Überbrückungskupplung konstant auf den Maximalwert eingestellt. Die Druckkraft wird auf einen so hohen Wert ein­ gestellt, daß ein Schlupf der Überbrückungskupplung verhindert ist.

Wenn die Überbrückungskupplung vollständig in Eingriff ist in einem Zustand, bei dem ein Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt, um einen Drosselklappenwinkel auf Null zu stellen (d. h. im Fußhebezustand), tritt ein Schaltruck auf, wenn der Fahrer das Gaspedal wieder niederdrückt, und insbesondere, wenn das Maschinendrehmoment sofort zunimmt, d. h. während einer Kick-Down-Umschaltung. Um einen solchen Schaltruck zu vermeiden, wird die Druckkraft gegen die Überbrückungskupplung in einer solchen Weise eingestellt, daß die Überbrückungskupplung aus dem vollständig gekuppelten Zustand in den vorgenannten Fußhe­ bezustand gelöst wird.

Im Falle eines automatischen Schaltgetriebes, bei dem die Gänge stufenweise umgeschaltet werden, ist es notwendig, die Überbrückungskupplung aus dem vollständig gekuppelten Zustand zu lösen, um den Schaltruck zu vermeiden, wenn ein Gangwechsel stattfindet. Im Falle eines stufenlos veränderlichen Getriebes wird das Übersetzungsverhältnis aber kontinuierlich geändert, und es ist deshalb unnötig, die Überbrückungskupplung aus dem vollständig gekuppelten Zustand zu lösen, wenn das Überset­ zungsverhältnis verändert wird.

Wenn das Maschinendrehmoment plötzlich zunimmt, d. h. während des Kick-Down-Betriebs, verursacht das stufenlos veränderliche Getriebe einen Schaltruck wie im Falle eines automatischen Schaltgetriebes, wenn die Überbrückungskupplung vollständig in Eingriff ist. Um einen solchen Schaltruck zu vermeiden, löst das stufenlos veränderliche Getriebe die Überbrückungskupplung vorzugsweise aus dem vollständig gekuppelten Zustand.

Das Lösen der Überbrückungskupplung aus dem vollständig gekup­ pelten Zustand vermindert jedoch die Leistung des Getriebes und verschlechtert den Kraftstoffverbrauch. Dementsprechend ist es erwünscht, das Lösen der Überbrückungskupplung aus dem vollständig gekuppelten Zustand zu vermeiden.

ÜBERSICHT ÜBER DIE ERFINDUNG

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kupp­ lungssteuervorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung der­ selben in einem stufenlos veränderlichen Getriebe anzugeben, die bzw. das in der Lage ist, den Kraftstoffverbrauch zu ver­ bessern und einen Schaltruck zu vermeiden, wenn eine schnelle Steigerung des Maschinendrehmoments stattfindet.

Das obige Ziel kann dadurch erreicht werden, daß eine Kupp­ lungssteuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getrie­ bes angegeben wird, die enthält: einen Kupplungsmechanismus, der zwischen einer Maschine und dem stufenlos veränderlichen Getriebe angeordnet ist und der in der Lage ist, die Abtriebs­ welle der Maschine mit einer Eingangswelle des stufenlos ver­ änderlichen Getriebes zwischen einem gelösten Zustand und einem vollständig gekuppelten Zustand veränderlich in Eingriff zu bringen, eine Steuereinheit zum Steuern eines Eingriffszu­ standes des Kupplungsmechanismus, wobei die Steuereinheit einen Druckkrafteinstellteil zum Einstellen der Eingriffskraft gemäß einem Maschinendrehmoment hat und der Druckkraftein­ stellteil eine minimale Eingriffskraft einstellt, die in der Lage ist, den vollständig gekuppelten Zustand des Kupplungsme­ chanismus in Übereinstimmung mit dem Maschinendrehmoment ein­ zustellen, und die Eingriffskraft auf einen Wert einstellt, der dadurch ermittelt wird, daß ein vorbestimmter Wert zu der minimalen Eingriffskraft hinzuaddiert wird.

Die vorliegende Erfindung kann auch realisiert werden, indem ein Kupplungssteuerverfahren für ein stufenlos veränderliches Getriebe angegeben wird, das folgende Schritte umfaßt:
Abschätzen des Maschinendrehmoments aus einem Maschinenbe­ triebszustand; Einstellen einer minimalen Eingriffskraft, die in der Lage ist, einen vollständig gekuppelten Zustand des Kupplungsmechanismus in Übereinstimmung mit dem geschätzten Maschinendrehmoment aufrecht zu erhalten; Einstellen der Ein­ griffskraft eines Kupplungsmechanismus des stufenlos veränder­ lichen Getriebes durch Hinzuaddieren eines vorbestimmten Wer­ tes zu der minimalen Eingriffskraft, und Steuern des Kupp­ lungsmechanismus in Übereinstimmung mit der eingestellten Ein­ griffskraft.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Natur dieser Erfindung sowie andere Ziele und Vorteile derselben werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beglei­ tenden Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen gleicher oder ähnliche Teile in sämtlichen Figuren bezeichnen.

Fig. 1(a) und 1(b) sind schematische Schaltbilder, die bei der Beschreibung eines Kraftübertragungssystems eines Fahrzeugs helfen, das mit einem stufenlos veränderlichen Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen ist, wobei Fig. 1(a) ein Blockschaltbild ist, das ein Kraftübertra­ gungssystem mit einem stufenlos veränderlichen Getriebe zeigt, und Fig. 1(b) ein Blockschaltbild des stufenlos veränderlichen Getriebes ist;

Fig. 2 ist ein Diagramm, das einen Hauptteil einer Kupplungs­ steuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 ist eine Erläuterungszeichnung des Betriebs einer Kupp­ lungssteuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getrie­ bes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und auch ein Erläuterungsdiagramm, das die Einstellung der Kupp­ lungseingriffskraft in Abhängigkeit vom Maschinendrehmoment zeigt;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das bei der Beschreibung eines Verfahrens zum Einstellen der Kupplungseingriffskraft durch eine Kupplungssteuervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung hilft, und

Fig. 5 ist eine Tafel, die die Änderung eines Übersetzungsver­ hältnisses zeigt und bei der Beschreibung eines Verfahrens zum Einstellen der Kupplungsdruckkraft durch ein modifiziertes Beispiel einer Kupplungssteuervorrichtung eines stufenlos ver­ änderlichen Getriebes gemäß einer Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung hilft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeich­ nungen erläutert. Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Kupplungssteu­ ervorrichtung eines stufenlos veränderlichen Getriebes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Es wird nun eine Beschreibung eines Kraftübertragungssystems eines Fahrzeugs gegeben, das mit einem stufenlos veränderli­ chen Getriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist. In dem Kraftübertragungssystem wird das von einer Maschine 1 abgegebene Drehmoment auf ein stufenlos veränderli­ ches Riemengetriebe 20 über einen Drehmomentwandler 2 als Fluidkupplung übertragen und wird außerdem von einer Gegen­ welle (nicht dargestellt) auf eine vordere Differentialvor­ richtung 31 übertragen, wie in den Fig. 1(a) und 1(b) gezeigt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, hat der Drehmomentwandler 2 eine Pumpe 2P, die integral mit einer Eingangswelle 1A umläuft, die mit der Maschine 1 verbunden ist, und eine Turbine 2T, die inte­ gral mit einer Ausgangswelle 7 umläuft, die mit einer Ein­ gangswelle 24 des stufenlos veränderlichen Getriebes 20 über einen später zu beschreibenden Vorwärts/Rückwärts-Umschaltme­ chanismus 4 verbunden ist. Das Drehmoment der Pumpe 2P wird auf die Turbine 2T durch die Pumpwirkung von Fluiden zwischen der Pumpe 2P und der Turbine 2T übertragen, und das von der Maschine 1 abgegebene Drehmoment wird daher auf das stufenlos veränderliche Getriebe 20 übertragen.

Der Drehmomentwandler 2 hat auch eine Überbrückungskupplung 2A, die in der Lage ist, die Eingangswelle 1A mit der Aus­ gangswelle 7 zu verbinden. Die integrale Kupplung der Ein­ gangswelle 1A mit der Ausgangswelle 7 durch den Betrieb der Überbrückungskupplung 2A führt zu einer Kupplung der Ausgangs­ welle der Maschine mit der Eingangswelle des stufenlos verän­ derlichen Getriebes 20. Darüberhinaus kann der Kupplungszu­ stand der Eingangswelle 1A mit der Ausgangswelle 7 des Drehmo­ mentwandlers 2 kontinuierlich zwischen dem gelösten Zustand und dem vollständig gekuppelten Zustand durch Steuerung des Eingriffszustandes der Überbrückungskupplung 2A verändert wer­ den.

Der Drehmomentwandler 2 wird über ein Überbrückungskupplungs­ steuerventil 70 mit Leitungsdruck P_L versorgt, der durch ein später zu beschreibendes Regelventil 63 geregelt wird. Ein Elektromagnetventil 2B stellt das Überbrückungskupplungssteu­ erventil 70 ein, um dadurch den Hydraulikdruck zu steuern, der dem Drehmomentwandler 2 zugeführt wird. Der Drehmomentwandler 2 wird von dem Überbrückungskupplungssteuerventil 70 über Ölkanäle x und y mit Hydraulikdruck versorgt. Das Über­ brückungskupplungssteuerventil 70 steuert den Zuführzustand des Hydraulikdrucks zu den Ölkanälen x und y, um dadurch den Eingriffszustand der Überbrückungskupplung 2A zu steuern. Bei diesem Aufbaud ist die Überbrückungskupplung 2A in Eingriff, wenn dem Ölkanal x Hydraulikdruck P_D vom Überbrückungskupp­ lungssteuerventil 70 zugeführt wird, und die Überberbrückungs­ kupplung 2A ist gelöst, wenn dem Ölkanal y der Hydraulikdruck P_D zugeführt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der ursprüngliche Druck des Überbrückungskupplungssteuerventil 70 der Leitungsdruck P_L, der durch Regelung des von einer Ölpumpe erzeugten Hydraulik­ drucks mit dem Regelventil 63 eingerichtet wird. Die vorlie­ gende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Bei­ spielsweise kann der ursprüngliche Druck des Überbrückungs­ kupplungssteuerventil 70, der dem Drehmomentwandler 2 zuzufüh­ ren ist, der Hydraulikdruck sein, der durch Verminderung des Leitungsdruck P_L mit Hilfe eines Druckminderventils (nicht dar­ gestellt) erzielt wird, das zwischen dem Regelventil 63 und dem Überbrückungskupplungssteuerventil 70 angeordnet ist.

Wie in Fig. 1(a) gezeigt, ist der Vorwärts/Rückwärts-Umschalt­ mechanismus 4 zwischen der Ausgangswelle 7 des Drehmomentwand­ lers 2 und der Eingangswelle 24 des stufenlos veränderlichen Getriebes 20 angeordnet. Das Drehmoment, das über den Drehmo­ mentwandler 2 von der Maschine 1 geliefert wird, wird dem stu­ fenlos veränderlichen Getriebe über den Vorwärts/Rückwärts- Umschaltmechanismus 4 zugeführt. Das stufenlos veränderliche Getriebe 20 ist ein hydraulisch gesteuertes stufenlos verän­ derliches Getriebe, das die Umschaltung und dgl. Durch hydrau­ lische Steuerung bewirkt, wie später beschrieben.

Das stufenlos veränderliche Getriebe 20 wird nun in weiterem Detail erläutert. Wie in Fig. 1(b) gezeigt, enthält das stu­ fenlos veränderliche Getriebe eine erste Riemenscheibe 21, eine zweite Riemenscheibe 22 und einen Riemen 23. Das Drehmo­ ment, das von dem Vorwärts/Rückwärts-Umschaltmechanismus 4 einer ersten Welle 2 als Eingangswelle zugeführt wird, gelangt von der ersten Riemenscheibe 21, die axial mit einer Primär­ welle 24 verbunden ist, über den Riemen 23 zur zweiten Riemen­ scheibe 22.

Die erste Riemenscheibe 21 besteht aus einem Paar Keilscheiben 21a, 21b, und die zweite Riemenscheibe 22 besteht aus einen Paar Keilscheiben 22a, 22b. Jedes Paar Keilscheiben ist in der Lage, gemeinsam zu rotieren. Die Keilscheiben 21a, 22a sind feste Keilscheiben, die axial festgelegt sind, während die Keilscheiben 21b, 22b bewegliche Keilscheiben sind, die axial verstellt werden können.

Ölkammern von Hydraulikzylindern 21c, 22c sind mit hydrauli­ schem Steuerdruck versehen, der dadurch erzeugt wird, daß ein Hydraulikfluid in einem Öltank 61 mittels einer Ölpumpe unter Druck gesetzt wird. Die Druckkraft auf die beweglichen Keil­ scheiben 21b, 22b in Richtung auf die festen Keilscheiben 21a, 22a wird entsprechend eingestellt. Der Hydraulikzylinder 22c der zweiten Keilscheibe 22 ist mit Hydraulikfluid versorgt, der durch ein Regelventil 63 auf den Leitungsdruck P_L geregelt wird. Der Hydraulikzylinder 21c der ersten Keilscheibe 21 ist mit Hydraulikfluid versorgt, das durch Einstellen der Strö­ mungsrate des Leitungsdrucks P_L, geregelt durch das Regelventil 63, mit einem Schaltsteuerventil 64 erlangt wird. Die Hydrau­ likfluide arbeiten als Primärdruck P_P, der ein Hydraulikdruck zur Verwendung bei der Einstellung des Übersetzungsverhältnis­ ses ist. Das Regelventil 63 wird durch Ausführung einer Tastverhältnissteuerung eines Leitungsdruck-Elektromagnetre­ gelventils 63a in Übereinstimmung mit elektrischen Signalen gesteuert wird. In gleicher Weise wird das Schaltsteuerventil 64 durch Ausführung einer Tastverhältnissteuerung eines Schaltsteuer-Elektromagnetventils 64a in Übereinstimmung mit elektrischen Signalen gesteuert.

Der Leitungsdruck P_L, der dem Hydraulikzylinder 22c der zweiten Riemenscheibe 22 zugeführt wird, und der Primärdruck P_P, der dem Hydraulikzylinder 21c der ersten Riemenscheibe 21 zuge­ führt wird, werden in Übereinstimmung mit Regelsignalen von einer elektronischen Steuereinheit "ECU" 50 (Steuereinheit) gesteuert.

Genauer gesagt, wie in Fig. 1(b) gezeigt, empfängt die ECU 50 Sensorsignale, die von einem Maschinendrehzahlsensor 41, bei­ spielsweise einem Kurbelwinkelsensor und einem Nockenwinkel­ sensor, abgegeben werden, einem Drosselwinkelsensor 46, einem ersten Drehzahlsensor 43 zur Erfassung der Drehzahl der ersten Riemenscheibe 21, von einem zweiten Drehzahlsensor 44 zur Erfassung der Drehzahl der zweiten Riemenscheibe 22, einem Leitungsdrucksensor 45 zur Erfassung des Leitungsdrucks P_L, einem Primärdrucksensor 47 zur Erfassung des Primärdrucks P_P und dgl. In Übereinstimmung mit den Sensorsignalen steuert die ECU 50 das Regelventil 63 und das Schaltsteuerventil 64 in einem hydraulischen Versorgungskreis, der den Riemenscheiben 21, 22 Hydraulikdruck zuführt.

Wie in den Fig. 1(b) und Fig. 2 gezeigt, hat die ECU 50 einen Schaltsteuerteil 52 mit einer Funktion zur Steuerung des Über­ setzungsverhältnisses durch Steuerung des Schaltsteuerventils 64, einen Leitungsdrucksteuerteil 53 mit einer Funktion zur Steuerung des Leitungsdrucks P_L durch Steuerung des Regelven­ tils 63, einen Kupplungssteuerteil 54 mit einer Funktion zur Steuerung des Eingriffszustandes der Überbrückungskupplung 2A.

Der Kupplungssteuerteil 54 hat einen Druckkrafteinstellteil 54a zur Einstellung der Druckkraft F als Eingriffskraft, die den Eingriffszustand der Überbrückungskupplung 2A beeinflußt. Der Kupplungssteuerteil 54 führt eine Tastverhältnissteuerung des Elektromagnetventils 2b mit elektrischen Signalen aus. Der Kupplungssteuerteil 54 steuert auch die Druckkraft F gegen die Überbrückungskupplung 2a durch Einstellen des Hydraulikdrucks P_D des Hydraulikfluids, das der Überbrückungskupplung 2A zuge­ führt wird, so daß die Druckkraft F gegen die Überbrückungs­ kupplung 2A als eine Druckkraft erzielt wird, die durch den Druckkrafteinstellteil 54A eingestellt wird.

Der Druckkrafteinstellteil 54A stellt die Druckkraft F gegen die Überbrückungskupplung 2A ein, d. h. in Übereinstimmung mit einer Karte in Fig. 3. Üblicherweise wird die Druckkraft F, die erforderlich ist, um den vollständig gekuppelten Zustand zu erzielen, ohne Rücksicht auf das Maschinendrehmoment Te auf einen konstant hohen Wert eingestellt, wie durch die strich­ punktierte Linie in Fig. 3 dargestellt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jedoch, wie durch die durchgezogene Linie in Fig. 3 dargestellt ist, eine Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT, die der Minimalwert der Druckkraft ist, die in der Lage ist, den vollständig gekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 2A aufrecht zu erhalten, so eingestellt, daß sie in Übereinstim­ mung mit einer Zunahme des Maschinendrehmoments Te ansteigt. Wenn somit die Druckkraft F gegen die Überbrückungskupplung 2A niedriger wird, als die Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT, dann wird der Kupplungszustand der Überbrückungskupplung 2A aus dem vollständig gekuppelten Zustand in einen Schlupfkupplungszu­ stand verändert, und die Überbrückungskupplung 2A beginnt durchzurutschen. Wie durch eine gestrichelte Linie in Fig. 3 gezeigt, wird die Druckkraft zur Verwendung im vollständig gekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 2A dann durch Hinzufügen eines vorbestimmten Wertes α zur Schlupfgrenzdruck­ kraft F_LIMIT eingestellt.

Der vorbestimmte Wert α wird nun erläutert.

Die Maschine 1 treibt die Ölpumpe 62 an, die Hydraulikfluid liefert, das als Druckkraft F gegen die Überbrückungskupplung 2A wirkt. Das Elektromagnetventil 2B, das den Hydraulikfluid­ druck P_D des Hydraulikfluids einstellt, das der Überbrückungs­ kupplung 2A zugeführt wird, verursacht eine Regelverzögerung.

Dementsprechend gibt es eine Ansprechverzögerung des Hydrau­ likfluiddrucks P_D gegenüber dem Maschinendrehmoment Te, wenn der Hydraulikfluiddruck P_D sich mit dem Maschinendrehmoment Te ändert. Dies führt zu einer Ansprechverzögerung der Druckkraft F, die in Übereinstimmung mit dem Hydraulikfluiddruck P_D wirkt, gegenüber dem Maschinendrehmoment Te. Je schneller sich das Maschinendrehmoment ändert, um so größer wird die Ansprechver­ zögerung.

Aus den oben genannten Gründen stellt die Kupplungssteuervor­ richtung der vorliegenden Ausführungsform den vorbestimmten Wert α auf einen geeigneten Wert ein, wobei die Ansprechverzö­ gerung der Druckkraft F gegenüber dem Maschinendrehmoment Te berücksichtigt wird. Insbesondere wird der vorbestimmte Wert α so bestimmt, daß, wenn das Maschinendrehmoment Te relativ langsam ansteigt, der vollständig gekuppelte Zustand der Über­ brückungskupplung 2A aufrechterhalten werden kann, um das Maschinendrehmoment Te auf das stufenlos veränderliche Getriebe 20 wirksam zu übertragen, und wenn das Maschinen­ drehmoment Te schnell zunimmt, die Überbrückungskupplung 2A aus dem vollständig gekuppelten Zustand gelöst werden kann, um durchrutschen zu können, damit der Schaltdruck vermindert wird, wenn das Fahrzeug angefahren oder schnell beschleunigt wird.

Wenn daher eine Änderung des Drosselklappenwinkels klein ist und eine Veränderung des Maschinendrehmoments Te pro vorbe­ stimmter Zeit relativ klein ist, wie durch einen Pfeil A1 in Fig. 3 angegeben, d. h. wenn das Maschinendrehmoment Te dazu neigt, nur um ein relativ kleines Maß zuzunehmen, dann wird die Druckkraft F niemals kleiner als die Schlupfgrenzdruck­ kraft F_LIMIT, selbst wenn eine Ansprechverzögerung der Druck­ kraft F gegenüber dem Maschinendrehmoment Te vorhanden ist. Die Überbrückungskupplung 2A wird daher in einem vollständig gekuppelten Zustand gehalten. Wenn andererseits eine Verände­ rung des Drosselklappenwinkels groß ist und eine Änderung des Maschinendrehmoments Te pro vorbestimmter Zeit relativ groß ist, wie durch einen Pfeil A in Fig. 3 angegeben, d. h. wenn das Maschinendrehmoment Te dazu neigt, um ein relativ großes Maß zuzunehmen, dann wird die Druckkraft F vorübergehend klei­ ner als die Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT aufgrund der Ansprechverzögerung im Bereich b, wie durch diagonale Linien in Fig. 3 angedeutet. Daher wird die Überbrückungskupplung 2A vorübergehend aus dem vollständig gekuppelten Zustand gelöst und rutscht durch.

Wenn der vorbestimmte Wert α zu groß ist, kann ein Schaltruck leicht auftreten, weil die Überbrückungskupplung 2A nicht leicht durchrutschen kann. Wenn andererseits der vorbestimmte Wert α zu klein ist, verschlechtert sich der Kraftstoffver­ brauch, weil die Überbrückungskupplung 2A dann zu leicht durchrutschen würde. Aus diesem Grunde wird der vorbestimmte Wert α so bestimmt, daß ein Kompromiß zwischen der Beeinflus­ sung des Schaltrucks und der Verbesserung beim Kraftstoffver­ brauch erzielt wird.

Das Maschinendrehmoment Te wird aus der Ansaugluftströmung berechnet oder abgeschätzt, die mittels eines Luftströmungs­ sensors (nicht dargestellt) ermittelt wird, einem Einlaßkrüm­ merdruck, der mit einem Ladedrucksensor (nicht dargestellt) erfaßt wird, und dgl.

Die Kupplungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut ist, wird so gesteu­ ert, wie beispielsweise in dem Flußdiagramm von Fig. 4 gezeigt. Zunächst wird in einem Schritt S10 das Maschinen­ drehmoment Te aus der Einlaßluftströmung, dem Einlaßkrümmer­ druck und dgl. abgeschätzt. In einem nächsten Schritt S20 wird der vorbestimmte Wert α zu der Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT hinzuaddiert, die in Übereinstimmung mit dem Maschinendrehmo­ ment Te bestimmt wird, d. h. wie durch eine durchgezogene Linie in Fig. 3 dargestellt, und die Druckkraft F gegen die Über­ brückungskupplung 2A wird dann wie mit einer gestrichelten Linie in Fig. 3 dargestellt bestimmt. In einem nächsten Schritt S30 wird der Kupplungszustand der Überbrückungskupp­ lung 2A auf der Grundlage der Druckkraft F gesteuert.

Die Kupplungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung hat daher folgenden Vorteil. Wenn eine Änderung des Maschinen­ drehmoments Te pro vorbestimmte Zeit relativ klein ist, wie in einem Abschnitt c in Fig. 3 gezeigt, und ein Schaltdruck kaum auftritt, selbst wenn die Überbrückungskupplung 2A in einem vollständig gekuppelten Zustand erhalten ist, dann wird die Druckkraft F niemals geringer als die Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT, wie durch den Pfeil A1 in Fig. 3 gezeigt, weil nur eine kurze Ansprechverzögerung der Druckkraft F gegenüber dem Maschinendrehmoment Te vorhanden ist. Dies macht es möglich, die Überbrückungskupplung 2A im vollständig gekuppelten Zustand zu halten und das Maschinendrehmoment Te auf das stu­ fenlos veränderliche Getriebe 20 wirksam zu übertragen, um dadurch den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.

Wenn andererseits die Änderung des Maschinendrehmoments Te pro vorbestimmter Zeit relativ groß ist, wie in einem Abschnitt a in Fig. 3 gezeigt, und der vollständig gekuppelte Zustand der Überbrückungskupplung 2A erwarten läßt, einen großen Schalt­ ruck zu verursachen, gibt es eine große Ansprechverzögerung der Druckkraft F gegenüber dem Maschinendrehmoment Te. Die Druckkraft F ändert sich daher, wie durch den Pfeil A2 in Fig. 3 gezeigt, und wird kleiner als die Schlupfgrenzdruckkraft F_LIMIT in einem Bereich b, der durch die diagonalen Linien in Fig. 3 angedeutet ist. In dem Bereich b wird die Über­ brückungskupplung 2A aus dem vollständig gekuppelten Zustand vorübergehend gelöst, um durchzurutschen, was den Schaltruck verhindert.

Darüberhinaus ist die Kupplungssteuervorrichtung der vorlie­ genden Erfindung in der Lage, die oben beschriebenen Wirkungen mit einem sehr einfachen System zu erzielen, in dem die Druck­ kraft gegen die Überbrückungskupplung 2A in Übereinstimmung mit dem Maschinendrehmoment Te bestimmt wird. Aus diesem Grunde ist es nicht notwendig, zu einer konventionellen Vor­ richtung irgendwelche neuen Ausrüstungsgegenstände hinzuzufü­ gen.

Die Kupplungsteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt anzuse­ hen. Beispielsweise ist der vorbestimmte Wert α zum Einstellen des Wertes der Druckkraft F in Bezug auf die Schlupfgrenzdruck­ kraft F_LIMIT bei der beschriebenen Ausführungsform ein konstan­ tere Wert; dieser vorbestimmte Wert α kann jedoch in Überein­ stimmung mit einem vorbestimmten Parameter verändert werden.

Beispielsweise kann die Kupplungssteuervorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform weiterhin mit einem Überset­ zungsverhältnis-Ermittlungsteil 55 versehen sein, der ein Getriebeübersetzungsverhältnis des stufenlos veränderlichen Getriebes 20 ermittelt, und mit einem Änderungsteil 54B für den vorbestimmten Wert, mit einem Kupplungssteuerteil 54 zur Veränderung des vorbestimmten Wertes α. Dieser Änderungsteil 54B verändert den vorbestimmten Wert α in Übereinstimmung mit dem Übersetzungsverhältnis, das von dem Übersestzungsverhält­ nis-Ermittlungsteil 55 ermittelt wird. Letzterer ermittelt das Übersetzungsverhältnis des Getriebes aus der Drehzahl N_P der ersten Riemenscheibe 32, die mittels des ersten Drehzahlsen­ sors 43 erfaßt wird, und der Drehzahl N_S der zweiten Riemen­ scheibe 22, die mittels des zweiten Drehzahlsensors 44 erfaßt wird.

Ein Beispiel eines Verfahrens zur Änderung des vorbestimmten Wertes α wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben. Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Änderung des Übersetzungsver­ hältnisses zeigt. Die horizontale Linie gibt die Drehzahl N_S der zweiten Riemenscheibe 22 oder die Fahrgeschwindigkeit V an, und die vertikale Linie gibt die Drehzahl N_P der ersten Riemenscheibe 21 oder die Maschinendrehzahl Ne an. Strichpunk­ tierte Linien in Fig. 5 zeigen Übersetzungsverhältnisse, die eingerichteten Schaltstellungen in einem automatischen Schalt­ getriebe äquivalent sind. Wenn beispielsweise das mit dem Übersetzungsverhältnis-Ermittlungsteil 55A ermittelte Überset­ zungsverhältnis innerhalb eines niedrigen Bereiches L₁ liegt, wo das Übersetzungsverhältnis nicht größer als ein Überset­ zungsverhältnis ist, das dem dritten Gang in dem automatischen Schaltgetriebe entspricht, wie in Fig. 5 schraffiert, dann ist zu erwarten, daß der vollständig gekuppelte Zustand der Über­ brückungskupplung zu einem starken Schaltruck führt.

Um dieses Problem zu lösen, ändert der Änderungsteil 54B den vorbestimmten Wert α in Übereinstimmung mit dem Übersetzungs­ verhältnis, das durch den Übersetzungsverhältnis-Ermittlungs­ teil 55 ermittelt worden ist. Genauer gesagt, der Änderungs­ teil 54B korrigiert den vorbestimmten Wert α derart, daß wenn das Übersetzungsverhältnis im niedrigen Bereich L₁ liegt, eher kleiner sein kann, als im Falle, daß das Übersetzungsverhält­ nis in einem Overdrive-Bereich L₂ liegt. Wenn das Übersetzungs­ verhältnis im niedrigen Bereich L₁ liegt, kann die Über­ brückungskupplung 2A daher leicht durchrutschten, um den Schaltruck sicher zu verhindern. Wenn das Übersetzungsverhält­ nis im Overdrive-Bereich L₂ liegt, dann kann die Überbrückungs­ kupplung 2a im vollständig gekuppelten Zustand gehalten wer­ den, um dadurch den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.

Die oben beschriebene Ausführungsform ist an einem stufenlos veränderlichen Riemengetriebe angewendet erläutert worden, jedoch kann die Erfindung auch bei anderen stufenlosen verän­ derlichen Getrieben eingesetzt werden, wie beispielsweise sol­ chen vom Toroid-Typ.

Es versteht sich jedoch, daß keine Absicht besteht, die Erfin­ dung auf die speziellen Ausführungsformen, die hier erläutert worden sind, zu beschränken, sondern daß im Gegenteil, die Erfindung alle Modifikationen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente abdeckt, die in den Geist der Erfindung fallen, wie er durch die beigefügten Ansprüche zum Ausdruck gebracht ist.

Claims (8)

1. Kupplungssteuervorrichtung für ein stufenlos veränderliches Getriebe (20), enthaltend:
einen Kupplungsmechanismus (2a), der zwischen einer Maschine (1) und dem stufenlos veränderlichen Getriebe (20) angeordnet ist und der in der Lage ist, eine Ausgangswelle der Maschine mit einer Eingangswelle des stufenlos veränderlichen Getriebes zwischen einem gelösten Zustand und einem vollständig gekup­ pelten Zustand variabel in Eingriff zu bringen;
eine Steuereinheit (50) zum Steuern des Eingriffszustandes des Kupplungsmechanismus;
wobei die Steuereinheit einen Druckkrafteinstellteil (54A) zum Einstellen einer Eingriffskraft (F) entsprechend dem Maschinen­ drehmoment (Te) hat, und
der Druckkrafteinstellteil eine minimale Eingriffskraft (F_LIMIT) einstellt, die in der Lage ist, den vollständig gekuppelten Zustand des Kupplungsmechanismus in Übereinstimmung mit dem Maschinendrehmoment aufrechtzuerhalten, und die Einstellkraft auf einen Wert einstellt, der durch Hinzufügen eines vorbe­ stimmten Wertes (α) zu der minimalen Eingriffskraft bestimmt ist.

2. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vorbestimmte Wert derart bestimmt ist, daß die Eingriffskraft vorübergehend kleiner als die minimale Eingriffskraft ist, wenn eine große Veränderung im Maschinendrehmoment vorliegt, und die Eingriffskraft größer als die minimale Eingriffskraft gehalten wird, wenn eine Änderung im Maschinendrehmoment klein ist.

3. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der vorbestimmte Wert in Übereinstimmung mit einer Ansprechverzö­ gerung der Eingriffskraft gegenüber dem Maschinendrehmoment bestimmt ist.

4. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin ent­ haltend:
einen Übersetzungsverhältnis-Ermittlungsteil (55) zur Ermitt­ lung eines Übersetzungsverhältnisses des stufenlos veränderli­ chen Getriebes, und
einen Änderungsteil (54) zum Ändern des vorbestimmten Wertes (α) in Übereinstimmung mit dem von dem Übersetzungsverhältnis-Er­ mittlungsteil ermittelten Übersetzungsverhältnis.

5. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der im Falle, daß das von dem Übersetzungsverhältnis-Ermittlungsteil ermittelte Übersetzungsverhältnis in einem niedrigen Bereich liegt, der Änderungsteil (54B) den vorbestimmten Wert (α) auf einen Wert einstellt, der kleiner ist als in einem Overdrive-Betriebsbereich.

6. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das stufenlos veränderliche Getriebe ein Riemengetriebe ist mit einer ersten Riemenscheibe (21) und einer zweiten Riemen­ scheibe (22) und der Übersetzungsverhältnis-Ermittlungsteil das Übersetzungsverhältnis aus dem Drehzahlverhältnis (Np) zwischen der ersten Riemenscheibe und der zweiten Riemen­ scheibe ermittelt.

7. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Eingriffszustand des Kupplungsmechanismus durch Hydraulikdruck gesteuert wird und die Steuereinheit die Eingriffskraft durch Einstellung des Hydraulikdrucks steuert.

8. Kupplungssteuervorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine Fluidkupplung (2) zwischen der Maschine und dem stufenlos ver­ änderlichen Getriebe angeordnet ist und der Kupplungsmechanis­ mus eine Kupplung (2A) ist, die in der Lage ist, eine Ein­ gangswelle (1A) mit einer Ausgangswelle (7) der Fluidkupplung zu kuppeln.