DE3720202C2 - Steuerungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Steuerungseinrichtung ist beispielsweise aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP-A-59 86 737 (1984) bekannt. Bei der bekannten Steuerungseinrichtung wird die Überbrückungskupplung, welche zur Vermeidung von Wirkungsgradverlusten infolge Schlupfs des Drehmomentwandlers eingesetzt wird, in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselklappenöffnung des Fahrzeugs eingerückt bzw. ausgerückt. Beim Betrieb des Fahrzeugs in großen Höhen, beispielsweise im Gebirge, tritt das Problem auf, daß infolge des niedrigeren Umgebungsdrucks in großen Höhen die der Brennkraftmaschine zugeführte Luftmenge vermindert ist, was zu einer Abnahme der Ausgangsleistung des Motors führt. Letzteres hat wiederum mäßiges Beschleunigungsvermögen des Fahrzeugs zur Folge. Die aus der JP-A-59 86 737 (1984) bekannte Steuerungseinrichtung ist nicht in der Lage, diesen in großen Höhen anzutreffenden äußeren Umständen Rechnung zu tragen.

Demgegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Steuerungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche bei einer Fahrt in großen Höhen den hieraus resultierenden Verlust an Maschinenausgangsdrehmoment ausgleicht, sowie bei Bedarf, beispielsweise bei Fahrt in steilerem Gelände, ein höheres gefordertes Ausgangsdrehmoment bereitstellt.

Diese Aufgabe wird durch eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Wert des Umgebungsdrucks und somit die Höhenlage, in der sich das Fahrzeug bewegt, wird mit Hilfe eines Drucksensors erfaßt. Die elektronische Steuereinheit der Kupplungssteuereinrichtung ermittelt aus den ihr zugeführten Signalen, welche dem Umgebungsdruck, der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungsgrad entsprechen, zum einen das momentan geforderte Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine und zum anderen den zu befürchtenden Verlust an Ausgangsdrehmoment infolge Fahrt in großen Höhen. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Bestimmung steuert die elektronische Steuereinheit das Öffnen bzw. Schließen der beiden Schaltventile und somit das Einrücken bzw. Ausrücken der Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers. Somit kann im Bedarfsfall die Überbrückung des Drehmomentwandlers aufgehoben und durch den bestimmungsgemäßen Einsatz des Drehmomentwandlers ein höheres Ausgangsdrehmoment bereitgestellt werden.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und bevorzugte Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1 angegeben.

Aus der nicht gattungsgemäßen JP-A-60 23 662 (1985) ist eine Steuerungseinrichtung für ein Automatikgetriebe eines Fahrzeugs bekannt. Die bekannte Steuerungseinrichtung verändert in Abhängigkeit eines von einem Drucksensor erfaßten Wert des Umgebungsdrucks die Schaltlinien des Automatikgetriebes.

Aus der ebenfalls nicht gattungsgemäßen JP-A-59 65 661 (Abstract) (1984) ist es zur Vermeidung von Ausgangsleistungsverlusten bei Fahrt im Gebirge bekannt, die Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers bei Beschleunigung früher aus der Kupplungsstellung auszurücken als bei Fahrt im Flachland. Es ist in dieser Druckschrift nicht ausgesagt, mit welchen schaltungstechnischen Mitteln dieses Verhalten verwirklicht wird.

Aus den ebenfals nicht gattungsgemäßen JP-A-1 84 755 (Abstract) (1982) und JP-A-57 1 84 752 (Abstract) (1982) sind Steuereinrichtungen bekannt, welche auf eine Überbrückungskupplung in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Drosselklappenöffnungsgrads und des Umgebungsdrucks einwirken. Gemäß der JP-A-57 1 84 755 (Abstract) wird bei Fahrt oberhalb einer vorbestimmten Höhe auf eine eine hohe Ausgangsleistung begünstigende Kennlinie umgeschaltet. Bei der aus der JP-A-57 1 84 752 (Abstract) bekannten Steuerungseinrichtung wird zur Erzielung einer wirksamen Motorbremsung die Überbrückungskupplung in die Kupplungsstellung übergeführt. Weitere Einzelheiten, insbesondere hinsichtlich der schaltungstechnischen Details, sind diesen Druckschriften nicht zu entnehmen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren beispielhaft erläutert. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines typischen Fahrzeug Fahrzeuggetriebes, auf das die Erfindung anwendbar ist;

Fig. 2 ein hydraulisches Schaltkreisschema des in Fig. 1 dargestellten Fahrzeuggetriebes mit dem elektronischen Steuerschaltkreis, der in dem System nach der vorliegenden Erfindung angewendet ist;

Fig. 3 eine graphische Darstellung von Fahrzeug- und Motorbetriebscharakteristiken oder -zuständen, welche die Betriebsweise der Kupplung bestimmen; und

Fig. 4 ein Flußdiagramm des Programms zur Steuerung des Betriebs des in Fig. 2 dargestellten elektronischen Steuerschaltkreises.

Nach Fig. 1 ist ein nicht dargestelltes Fahrzeug mit einem Motor 1 und Antriebsräder 2 versehen, wobei ein Fahrzeuggetriebe 3 den Motor 1 in herkömmlicher Weise mit den Antriebsrädern 2 verbindet. Das Getriebe 3 umfaßt einen Fluiddrehmomentwandler 4 und ein automatisches Mehrganggetriebe 5 zur Einstellung eines beliebigen dreier Vorwärtsgänge und eines Rückwärtsganges.

Das Getriebe 5 ist zwischen einer zum Fluiddrehmomentwandler 4 führenden Antriebswelle 5a und einer zu den Antriebsrädern 2 führenden Abtriebswelle 5b mit Vorwärts-Räderwerken G1, G2 und G3 für den ersten, zweiten bzw. dritten Gang sowie einem Rückwärts-Räderwerk GR versehen. An den Vorwärtsräderwerken G1, G2 und G3 sind jeweils zugeordnete hydraulische Kupplungen C1, C2 bzw. C3 angebracht, so daß die Räderwerke bzw. Getriebezüge G1, G2 bzw. G3 durch wahlweise Anwendung der hydraulischen Kupplungen C1, C2 bzw. C3 einstellbar sind. Das Rückwärtsräderwerk bzw. der Rückwärtsgetriebezug GR teilt sich die hydraulische Kupplung C2 für den zweiten Gang mit dem Räderwerk G2 für den zweiten Gang, so daß es bzw. er durch die Schaltoperation eines Selektorzahnrades 6 zum Auswählen eines der beiden Räderwerke G2 oder GR in Fig. 1 nach rechts eingestellt wird. Mit dem Bezugszeichen 7 ist eine Einwegkupplung bezeichnet, die im Räderwerk G1 für den ersten Gang angeordnet ist und die so arbeitet, daß sie ein Überdrehen der Abtriebswelle 5b ermöglicht, beispielsweise wenn der Antrieb durch das Räderwerk G2 oder G3 hergestellt ist.

Die Ölzufuhren und Abflüsse der erwähnten jeweiligen hydraulischen Kupplungen C1, C2 bzw. C3 sind beispielsweise durch einen in Fig. 2 gezeigten hydraulischen Schaltkreis gesteuert. Der hydraulische Schaltkreis nach Fig. 2 ist versehen mit: einer Öldruckquelle 8, einem manuellen Ventil 9, das zwischen fünf Stellungen schaltbar ist, beispielsweise zwischen einem Parkbereich "P", einem Rückwärtsbereich "R", einem neutralen Bereich "N", einem Fahrbereich "D" und einem Bereich "2" zum Halten des zweiten Ganges, einem Schaltventil 10, das so ausgebildet ist, daß es entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drosselöffnung des Motors schaltbar ist, und einem vorwärts-rückwärts-schaltenden Servoventil 11 zum wahlweisen Kuppeln des genannten Selektorzahnrades 6. In der "D"-Bereichsstellung des manuellen Ventils 9 wird eine erste Ölleitung L1, die eine von der Öldruckquelle 8 führende Ölzufuhr bildet, durch das Ventil 9 mit einem zweiten Ölleitung L2 verbunden, derart, daß der hydraulischen Kupplung C1 für den ersten Gang über eine von der zweiten Ölleitung L2 abzweigende dritte Ölleitung L3 und jeweils den hydraulischen Kupplungen C2 und C3 für den zweiten bzw. dritten Gang über das Schaltventil 10 Öl zugeführt wird. Das Schaltventil 10 ist aus einem ersten, stromaufwärtsseitigen, 1. Gang/2. Gang-Schaltventil 10-1 und aus einem zweiten stromabwärtsseitigen, 2. Gang/3. Gang-Schaltventil 10-2 zusammengesetzt, die über eine vierte Zwischenölleitung L4 miteinander verbunden sind. Ein Ende jedes Ventils 10-1 und 10-2, beispielsweise das rechte Ende in Fig. 2, ist bezogen auf die Fahrzeuggeschwindigkeit mit einem Reglerdruck aus einem Reglerventil 12 beaufschlagt, und das andere, das linke Ende jedes dieser Ventile ist mit einem Drosseldruck aus einem ersten Drosselventil 13-1, bezogen auf die Drosselöffnung, des Motors beaufschlagt. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über die in Fig. 3 mit X1 bezeichnete charakteristische Kurve für den Gangwechsel zwischen dem 1. Gang und 2. Gang ansteigt, bewegt sich das erste Ventil 10-1 von der rechten 1. Gang-Stellung zur linken 2. Gang-Stellung, so daß die zweite Ölleitung L2 über die vierte Ölleitung L4 mit einer fünften Ölleitung L5 an der Ausgangsseite des zweiten Schaltventils 10-2 verbunden wird, wobei der Öldruck der hydraulischen Kupplung C2 für den 2. Gang über eine sechste Ölleitung L6 zugeführt wird, die in der "D"-Bereichsstellung des manuellen Ventils 9 mit der fünften Ölleitung L5 verbunden ist. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter über die in Fig. 3 mit X2 bezeichnete charakteristische Kurve für den Gangwechsel zwischen dem 2. und 3. Gang ansteigt, bewegt sich das zweite Schaltventil 10-2 von der rechten 2. Gang-Stellung zur linken 3. Gang-Stellung, so daß die Verbindung der vierten Ölleitung L4 von der fünften Ölleitung L5 zu einer siebten Ölleitung L7 geschaltet wird, die zur hydraulischen Kupplung C3 für den 3. Gang führt, wodurch der hydraulischen Kupplung C3 für den 3. Gang Öldruck zugeführt wird.

In der Zeichnung ist mit dem Bezugszeichen 14 ein Reglerventil zum Regulieren des von der Öldruckquelle 8 zugeführten Öldruckes auf einen konstanten Leitungsdruck bezeichnet.

Die Bezugszeichen 15-1 und 15-2 bezeichnen Akkumulatoren für den 2. bzw. 3. Gang, die zur hydraulischen Kupplung C2 bzw. C3 für den 2. bzw. 3. Gang führen. Der der Drosselöffnung entsprechende Drosseldruck wird von einem zweiten Drosselventil 13-2 jedem der Akkumulatoren 15-1 und 15-2 als Rückdruck zugeführt.

Der Fluiddrehmomentwandler 4 ist mit einem Innenraum versehen, der einerseits durch ein mit der Kurbelwelle 1a des Motors verbundenes Eingangsgehäuse 16 und andererseits durch eine mit dem Eingangsgehäuse 16 verbundene Pumpe 17 definiert ist. In diesem Innenraum sind eine mit der Antriebswelle 5a des Getriebes 5 verbundene Turbine 18 und ein zwischen der Pumpe 17 und der Turbine 18 befindlicher Stator 19 angeordnet. Der Fluiddrehmomentwandler 4 ist außerdem mit einer hydraulisch betätigten Kupplung 20 versehen zum mechanischen Verbinden seiner Eingangsseite, beispielsweise des Eingangsgehäuses 16, und seiner Ausgangsseite, beispielsweise der Turbine 18. Wenn folglich die Kupplung 20 gelöst oder ausgerückt ist, wird durch die Zirkulation des internen Fluids um die Pumpe 17, die Turbine 18 und den Stator 19 in herkömmlicher Weise ein Fluiddrehmomentübertragungsbetriebsmodus erzeugt. Wenn andererseits die Kupplung eingerückt ist, wird zwischen dem Eingangsgehäuse 16 und der Turbine 18 direkt eine mechanische Drehmomentübertragung erzeugt.

Die Kupplung 20 kann verschiedenenTyps sein, beispielsweise vom Einzelscheiben- oder Multischeibenreibungstyp. In dem dargestellten Beispiel ist die Kupplung 20 eine Einzelscheiben- Reibungskupplung, deren Kupplungsscheibe 20a in dem Spalt zwischen dem Eingangsgehäuse 16 und der Turbine 18 in axialer Richtung bewegbar ist und die durch Dämpfungsfedern 20b der Turbine 18 verbunden ist. Der Innenraum des Fluiddrehmomentwandlers 4 ist durch die Kupplungsscheibe 20a in eine auf einer Seite der Kupplungsscheibe 20a befindliche erste, schaufelaufnehmende Kammer 21 und in eine zwischen der anderen Seite der Kupplungsscheibe 20a und dem Eingabegehäuse 16 angeordnete Rückdruckkammer 22 unterteilt. Die Kupplung kann durch ein später beschriebenes Steuerventil 23 in einen unverbundenen bzw. ausgerückten Zustand geschaltet werden, in welchem das Öl der Rückdruckkammer 22 des Innenraumes zugeführt wird, und in einen verbundenen Zustand bzw. eingerückten Zustand geschaltet werden, in welchem das Öl der Kammer 21 zugeführt wird. Im eingerückten Zustand der Kupplung ist die Kupplungsscheibe 20a durch die Einrückkraft, die der Druckdifferenz zwischen dem mit Pa bezeichneten Innendruck der aufnehmenden Kammer 21 und dem mit Pb bezeichneten Innendruck der Rückdruckkammer 22 entspricht, mit dem Eingangsgehäuse 16 in Reibkontakt gebracht.

Das Steuerventil 23 kann zwischen einer in Fig. 2 rechtsseitigen Kupplungslösestellung, die der gezeigten Stellung entspricht und in welcher eine zum Reglerventil 14 führende achte Ölleitung L8 mit einer zur Rückdruckkammer 22 führenden neunten Ölleitung L9 verbunden ist, um der Rückdruckkammer 22 unter Druck stehendes Öl zuzuführen, und einer in Fig. 2 linksseitigen Kupplungsstellung geschaltet werden, in welcher die achte Ölleitung L8 mit einer zehnten Ölleitung L10 verbunden ist, die zur schaufel-aufnehmenden Kammer 21 führt, wobei der Kammer 21 unter Druck stehendes Öl zugeführt wird. Der rechten Ölkammer 23a des Steuerventils 23 wird durch eine elfte Ölleitung L11 ein mit Pm bezeichneter Ausgangsdruck von einem Modulatorventil 24 auf der stromaufwärtigen Seite des genannten ersten Drosselventils 13-1 zugeführt, und seine linke Ölkammer 23b ist mit einer Ölleitung L11a verbunden, die eine zur elften Ölleitung L11 führende Öffnung bzw. Düse hat. Die Ölleitung L11a ist mit einem ersten atmosphärischen Entlastungsventil 25-1 verbunden, das von einem elektromagnetischen Typ ist. Wenn das Entlastungsventil 25-1 geöffnet wird, wird das Steuerventil 23 durch die Druckdifferenz zwischen den zwei Ölkammern 23a und 23b gegen die Wirkung einer Feder 23c in die Kupplungsausübestellung geschaltet, um die Kupplung 20 einzurücken.

Ein erstes Reglerventil 26, das aus einem Absperrventil besteht, welches in der ersten Abflußleitung LD1 angeordnet ist, die zu der schaufel-aufnehmenden Kammer 21 führt, regelt den Druck Pa auf einen vorbestimmten relativ hohen Pegel. Auch sind ein Ölkühler 27 und ein Ölbehälter 28 vorgesehen.

Entsprechend den Änderungen der Einrückkraft aufgrund der Zunahme oder Abnahme der Differenz zwischen dem Druck Pa und dem Druck Pb wird der Betriebszustand der Kupplung 20 zwischen einem direkt gekuppelten Zustand, in welchem ihre Eingangsseite und ihre Ausgangsseite direkt verbunden sind, und einem Schlupfzustand, in welchen die Eingangsseite und die Ausgangsseite schlupfen können, geschaltet. Das System ist so konstruiert, daß diese Druckdifferenz, d. h. die Einrückkraft entsprechend dem Laufzustand des Motors und Fahrzeugs gesteuert variierbar ist. Insbesondere sind eine zwölfte Ölleitung L12, die mit der neunten Ölleitung L9 verbunden ist, welche zur Rückdruckkammer 22 in der Kupplungsstellung des Steuerventils 23 führt, und eine dreizehnte Ölleitung L13 vorgesehen, die von der zehnten Ölleitung L10 abzweigt, welche zur schaufel-aufnehmenden Kammer 21 führt. Die zwei Ölleitungen L12 und L13 sind durch ein zweites Reglerventil 29 verbunden, um einen Verbindungskanal zum Verbinden der beiden Kammern 21 und 22 zu bilden. Außerdem ist eine zweite Abflußleitung LD2 vorgesehen, die parallel zum ersten Reglerventil 26 ist, das in der genannten ersten Abflußleitung LD1 angeordnet ist. Auch ist ein Steuerventil 30 zum Öffnen der zweiten Abflußleitung LD2 und der dreizehnten Ölleitung L13 im Schlupfzustand der Kupplung 20 und zum Schließen der zwei Ölleitungen LD2 und L13 im direkt verbundenen Zustand vorgesehen. Insbesondere wird das Steuerventil 30 durch den von dem Reglerventil 12 kommenden Reglerdruck in die Schließrichtung nach links und durch die Wirkung einer Feder 30a und den von dem ersten Drosselventil 13-1 kommenden Drosseldruck in die Öffnungsrichtung nach rechts gezwungen, so daß es zwischen einer dargestellten Öffnungsstellung, in welcher es die zwei Ölleitungen LD2 und L13 in einem Geschwindigkeitsbereich, der niedriger als eine Kurve Z in Fig. 3 ist verbindet, und einer Schließstellung, in welcher es dieselben in einem höheren Geschwindigkeitsbereich schließt bzw. absperrt, geschaltet wird.

Das genannte zweite Reglerventil 29 ist von einem Typ, der auf Druckdifferenzen anspricht und der durch den Öldruck, welcher über eine von der zweiten Abflußleitung LD2 abzweigenden Pilotölleitung LD2a wirkt, d. h. durch den Druck Pa in die Öffnungsrichtung nach rechts, und durch den Öldruck, welcher über eine zur zwölften Ölleitung L12 führenden Pilotölleitung L12a wirkt, d. h. durch den Druck Pb in die Schließrichtung nach links gezwungen wird. Das zweite Reglerventil 29 wird außerdem durch die Wirkung einer Feder 29a und den mit PO bezeichneten und von dem zweiten Drosselventil 13-2 kommenden Drosseldruck in die Schließrichtung und durch den von der genannten elften Ölleitung L11 über eine Ölleitung L11b mit einer Düse oder Verengung oder Drossel eingegebenen Druck Pm in die Öffnungsrichtung gedrängt. Diese Ölleitung L11b ist mit einem zweiten atmosphärischen Entlastungsventil 25-2 eines elektromagnetischen Typs verbunden.

Das erste und das zweite Entlastungsventil 25-1 und 25-2 für atmosphärischen Luftdruck werden so gesteuert, daß sie mittels eines elektronischen Steuerschaltkreises 31, der mit einem Mikrocomputer ausgerüstet ist, geöffnet und geschlossen werden. Diesem Steuerschaltkreis 31 werden ein dem Drosselöffnungsgrad entsprechendes Signal, welches von einer Drosselöffnungsgrad-Erfassungseinrichtung 32 übertragen wird, ein der Geschwindigkeit des Fahrzeugs entsprechendes Signal, welches von einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung 33 übertragen wird, und ein dem äußeren Atmosphärendruck entsprechendes Signal eingegeben, das von einer Atmosphärendruck-Erfassungseinrichtung 34 übertragen wird. Das erste Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-1 wird, wie später beschrieben, in dem Kupplungsbetriebsbereich, der durch eine schräge Linie eingefaßt ist, welche eine höhere Geschwindigkeit als die Linie Y in Fig. 3 repräsentiert, geöffnet. Dann wird die Kupplung 20, wie oben beschrieben, betätigt bzw. betrieben. Das zweite Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-2 wird geöffnet, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf einer Höhe zwischen V1 und V2 liegt, jedoch bleibt dieses Ventil zu allen anderen Zeitpunkten geschlossen.

In einem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, der höher ist als die Kurve Z in Fig. 3 wird das Steuerventil 30 in seine geschlossene Stellung geschaltet, um, wie es oben beschrieben worden ist, die dreizehnte Ölleitung L13 und die zweite Abflußleitung LD2 zu schließen, damit nicht Öl von der dreizehnten Ölleitung L13 zur zwölften Ölleitung L12 zugeführt wird, sondern Öl von der zwölften Ölleitung L12 zu einer Abflußöffnung 29b des zweiten Reglerventils 29 zugeführt wird, so daß der Druck Pb sich dem atmosphärischen Wert annähert. Jedoch wird der Abfluß über die zweite Abflußleitung LD2 unterbrochen, so daß der Druck Pa auf einem relativ hohen Niveau gehalten wird, das durch das erste Reglerventil 26 bestimmt ist. Dies hat zur Folge, daß die Differenz zwischen den Drücken Pa und Pb ansteigt, um die Einrückkraft der Kupplung zu erhöhen, so daß die Kupplung 20 in den direkt verbundenen Zustand eingerückt wird.

Andererseits wird in dem Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich zwischen den Kurven Y und Z das Steuerventil 30 in seine Öffnungsstellung geschaltet, in welcher die zweite Abflußleitung LD2 und die dreizehnte Ölleitung L13 geöffnet sind, um das Öl von der Innenseite der Schaufelaufnahmekammer 21 eher durch die zweite Abflußleitung LD2 als über das erste Reglerventil 26 abfließen zu lassen, so daß der Druck Pa ein relativ niedriges Niveau einnimmt, das durch den Durchgangswiderstand der zweiten Abflußleitung LD2 bestimmt wird. Andererseits wird der Rückdruckkammer 22 Öldruck zugeführt, der durch das zweite Druckreglerventil 29 reguliert wird, und zwar über die Verbindungsleitung, die aus der dreizehnten Ölleitung L13 und der zwölften Ölleitung L12 besteht, um die Differenz zwischen den Drücken Pa und Pb auf ein niedrigeres Niveau abzusenken, als in dem direkt verbundenen Zustand, so daß die Kupplung 20 in den Schlupfzustand eintritt. Folglich werden die Drehmomentfluktuationen, die in einem niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich gerne zunehmen, durch den Schlupf der Kupplung 20 absorbiert und der Fahrzeugkörper gegen Vibrieren geschützt.

Unter der Annahme, daß das zweite Reglerventil 29 eine Fläche A1 zur Aufnahme der Drücke Pa und Pb sowie eine Fläche A2 zur Aufnahme der Drücke PO und Pm, und unter der Annahme, daß die Feder 29a eine Kraft F hat, läßt sich die Beziehung zwischen den Kräften, die auf das zweite Reglerventil 29 ausgeübt werden, durch folgende Gleichung ausdrücken:

PaA1+PmA2 = PbA1+POA2+F.

Demzufolge gilt folgende Gleichung:

Pa-Pb = A2/A1 · PO+F/A1-A2/A1 · Pm (1).

In diesem Fall wird beim Öffnen des zweiten Atmosphärenluft- Entlastungsventils 25-2 der Wert von Pm in der Formel 1 gleich Null und die Einrückkraft der Kupplung nimmt proportional zu.

Deshalb nimmt selbst in dem Bereich zwischen den Linien Y und Z in Fig. 3, wo die Kupplung 20 im Schlupfzustand arbeitet, die Größe des Schlupfes der Kupplung 20 in dem oberhalb von V1 liegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich, in dem das zweite Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-2 geöffnet ist, im Vergleich zu dem Wert in dem unterhalb von V1 liegenden Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ab. Jedoch vermindert sich die Größe des Schlupfes, die zur Absorption der Fluktuationen des Drehmoments erforderlich ist, proportional, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ansteigt, und die Fahrzeugvibration kann deshalb auf effektive Weise verhindert werden.

In dem Kupplungsbetriebsbereich, in dem die Geschwindigkeit oberhalb der Linie Y liegt, wird selbst in einem unterhalb von V1 liegenden Bereich, in dem ein relativ großer Schlupf der Kupplung 20 erzeugt wird, die Drehmomentverstärkungswirkung des Fluiddrehmomentwandlers 4 nicht erhalten. Normalerweise gibt es keine Kompensation des durch die Abnahme der Ausgangsleistung des Motors in großer Höhenlage verursachten Abfalls der Beschleunigung mit der Wirkung der Drehmomentverstärkung.

In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform wird, wenn der äußere Atmosphärendruck unter den vorbestimmten Wert abnimmt, wie er durch das von der Atmosphärendruck-Erfassungseinrichtung 34 übertragene Signal bestimmt ist, der Betrieb der Kupplung 20 in dem normalen Kupplungsbetriebsbereich durch das Programm des genannten elektronischen Steuerschaltkreises 31 ganz unterbrochen oder eingestellt. Die Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm dieses Programms. Ob der Reise- bzw. Fahrzustand des Fahrzeugs in den Kupplungsbetriebsbereich fällt oder nicht, wird im Schritt S1 entschieden. Beim Schritt S2 wird eine Entscheidung darüber getroffen, ob der äußere Atmosphärendruck P einen vorbestimmten Wert Po überschreitet oder nicht. Die Aufgabe des dritten Schrittes S3 ist, eine Entscheidung darüber zu treffen, ob eine Fahrzeuggeschwindigkeit V bei einem Wert zwischen V1 und V2 liegt oder nicht. Wenn der Fahrzustand nicht in den normalen Kupplungsbetriebsbereich kommt, ist die Entscheidung bei S1 "NEIN", und das erste und das zweite Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-1 und 25-2 werden geschlossen. Wenn andererseits der Zustand in den Kupplungsbetriebsbereich fällt, ist die Entscheidung bei S1 "JA", und das Programm schreitet zum Schritt S2 fort. Wenn das Fahrzeug in niedriger Höhenlage fährt, wo der äußere Atmosphärendruck P vergleichsweise hoch ist, ist die Entscheidung bei S2 "JA" und das Programm schreitet dann nach S3 weiter. In diesem Fall ist, wenn V1<V<V2 gilt, die Entscheidung bei S3 "JA", wobei das erste und zweite Atmosphären- Entlastungsventil 25-1 und 25-2 zusammen geöffnet werden. Wenn V<V1 und V<V2 gilt, ist die Entscheidung bei S3 "NEIN". Das zweite Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-2 wird geschlossen, wohingegen nur das erste Atmosphärenluft-Entlastungsventil 25-1 geöffnet wird. Im normalen Kupplungsbetriebsbereich werden auf diese Weise drei Arten von Kupplungsbetrieben erhalten: (1) die Größe des Schlupfes ist in dem Bereich, in dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als V1 ist, relativ groß; (2) die Größe des Schlupfes ist in dem Bereich, in dem die Geschwindigkeit größer als V1, aber unterhalb der Linie Z liegt, relativ klein; und (3) in diesem Bereich, in dem das genannte Steuerventil 30 geschlossen und gleichzeitig die Geschwindigkeit oberhalb der Linie Z liegt, ist kein Schlupf vorhanden.

Wenn jedoch das Fahrzeug in großen Höhenlagen fährt, wo der äußere Atmosphärendruck P kleiner als der vorbestimmte Wert Po ist, ist selbst in dem normalen Kupplungsbetriebsbereich die Entscheidung im Schritt S2 "NEIN", und es werden die folgenden Prozesse bewirkt: Das erste und das zweite Atmosphärenluft- Entlastungsventil 25-1 und 25-2 werden zusammen geschlossen; das Steuerventil 23 wird in die Kupplungslösestellung übergewechselt; die Kupplung 20 hört auf zu arbeiten; die Fluiddrehmomentübertragungswirkung wird durch den Fluiddrehmomentwandler 4 erzeugt, wobei die Wirkung der Drehmomentverstärkung erhalten wird.

Selbst wenn das Fahrzeug in niedrigeren Höhenlagen fährt, kann es in manchen Fällen besser sein, zu bewirken, daß die Kupplung 20 wirkt, um auf einer abschüssigen Straße eine effektive Wirkung des Motors als eine Bremse zu erhalten. In einem solchen Fall kann die Kupplung so betrieben werden, daß der Betrieb bzw. die Arbeit der Kupplung 20 im Kupplungsbetriebs- bzw. Arbeitsbereich nicht vollständig eingestellt wird. Die oben beschriebene Atmosphärendruck-Erfassungseinrichtung 34 umfaßt beispielsweise einen Halbleiterdrucksensor, welcher ein den Atmosphärendruck entsprechendes Ausgangssignal überträgt bzw. ausgibt. In dem Fall eines mit einer Druck-Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Druckes in dem Ansaugrohr des Motors für verschiedene Motorkontrollfunktionen ausgerüsteten Fahrzeugs ist der Druck in dem Ansaugrohr in einer Zeit stehenden Motors oder einer Zeit voll geöffneter Drossel äquivalent oder annähernd dem äußeren Atmosphärendruck, und deshalb kann dieser erfaßte Wert als Information über den äußeren Atmosphärendruck verwendet werden, wobei die Ansaugdruck-Erfassungseinrichtung als eine Atmosphärendruck-Erfassungseinrichtung dienen kann.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, hat die vorliegende Vorrichtung folgende Effekte. Wenn das Fahrzeug in großen Höhenlagen fährt, wo der äußere Atmosphärendruck erniedrigt und damit auch die Maschinenausgangsleistung erniedrigt ist, ist es möglich, den Abfall der Beschleunigung mit Hilfe der Wirkung der Drehmomentverstärkung des Fluiddrehmomentwandlers durch Unterbrechen des eingerückten Betriebs der Kupplung zu kompensieren, wodurch die Fahreigenschaft verbessert ist.

In Zusammenfassung wurde ein Steuersystem für eine Kupplung 20 in einem Drehmomentwandler 4 eines automatischen Getriebes beschrieben, wobei die Kupplung in einem vorbestimmten Bereich von Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen für einen effizienten Betrieb normalerweise eingerückt ist. In dem Steuersystem ist ein Atmosphärendrucksensor 34 zum Ausrücken der Kupplung in dem vorbestimmten Bereich bei größeren Höhenlagen verwendet, damit der Drehmomentwandler zur Erhöhung des zu übertragenden Drehmomentes funktionieren kann, wodurch bei größeren Höhen eine reduzierte Maschinenleistung kompensiert werden kann.

Claims (3)

1. Steuerungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung (20) eines Drehmomentwandlers (4) eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug, wobei der Drehmomentwandler (4) antriebsseitig mit einer Brennkraftmaschine (1) des Fahrzeugs und abtriebsseitig mit einem Fahrzeuggetriebe verbunden ist, die Steuerungseinrichtung umfassend:
- eine Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) zum Steuern der Stellung der Kupplung (20) in Abhängigkeit von Werten von Fahrzustandsgrößen des Fahrzeugs, wobei die Kupplung (20) durch die Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) zwischen einer Kupplungsstellung und einer Lösestellung verstellbar ist,
- einen Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (33) zum Erfassen eines Werts der Fahrzeuggeschwindigkeit,
- einen Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (32) zum Erfassen eines Öffnungsgrads einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine (1),
- ein Kupplungssteuerventil (23), welches in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit und des Drosselklappenöffnungsgrads zwischen einer Kupplungseinrückstellung und einer Kupplungsausrückstellung verstellbar ist, wobei in der Kupplungseinrückstellung aus einer Rückdruck-Kammer (22) des Drehmomentwandlers (4) Hydraulikdruck abgelassen wird, so daß der Wandlerinnendruck (Pa) die Kupplung (20) in Richtung der Kupplungsstellung beaufschlagt, und in der Kupplungsausrückstellung der Rückdruck-Kammer (22) Hydraulikdruck zugeführt wird, so daß die Kupplung (20) gegen den Wandlerinnendruck (Pa) in die Lösestellung übergeführt wird,
- zwei Schaltventile (25-1 und 25-2), mittels derer ein von der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drosselklappenöffnungsgrad abhängender Steuerdruck zum Verstellen des Kupplungssteuerventils (23) beeinflußt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Druck-Sensor (34) zum Erfassen eines Werts des Umgebungsdrucks vorgesehen ist,
daß einer elektronischen Steuereinheit (31) der Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) ein dem Umgebungsdruck entsprechendes Signal, ein der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechendes Signal und ein dem Drosselklappenöffnungsgrad entsprechendes Signal zugeführt werden und
daß die elektronische Steuereinheit (31) die beiden Schaltventile (25-1, 25-2) in Abhängigkeit dieser Signale ansteuert und dadurch öffnet und schließt.

2. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) innerhalb eines vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichs und außerhalb eines Motorbremszustands die Kupplung (20) dann aus ihrer Kupplungsstellung in die Lösestellung oder in eine Zwischenstellung, die zwischen der Kupplungsstellung und der Lösestellung der Kupplung (20) vorgesehen ist und in der die Kupplung (20) teilweise eingerückt ist, überführt, wenn der vom Druck-Sensor (34) erfaßte Wert des Umgebungsdrucks einen vorbestimmten Druckwert unterschreitet, wobei die Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) die Kupplung (20) im Motorbremszustand ungeachtet des vom Druck-Sensor (34) erfaßten Werts des Umgebungsdrucks in die Kupplungsstellung überführt.

3. Steuerungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssteuervorrichtung (31, 34, 25, 23, 30, 29) die Kupplung (20) in Abhängigkeit des vom Druck-Sensor (34) erfaßten Werts des Umgebungsdrucks nur dann in die Löse- bzw. Zwischenstellung überführt, wenn ein vom Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor (33) erfaßter Wert der Fahrzeuggeschwindigkeit in dem vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich liegt.