DE3854942T2

DE3854942T2 - Vorrichtung und verfahren zur steuerung einer überbrückungskupplung

Info

Publication number: DE3854942T2
Application number: DE3854942T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Asayama; Yasunori Okura; Takayuki Sato; Makio Tsubota
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1987-05-22
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2008-05-24
Also published as: EP0373219B1; DE3856273D1; EP0677685A2; DE3854942D1; EP0677685A3; AU645703B2; DE3856273T2; US5417622A; EP0801253A2; WO1988009454A1; US5573473A; AU624073B2; EP0801253A3; AU1783188A; EP0373219A1; AU1964692A; EP0677685B1; EP0373219A4

Description

TECHNISCHES GEBIET

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Drehzahlumschalt-(Schaltwechsel-)System, das eine Überbrückungskupplung beinhaltet, mittels der die Antriebs- und die Abtriebswelle eines Drehmomentwandlers in Wirkverbindung miteinander gebracht werden können. Die technische Verbesserung besteht dabei darin, daß der Stoß, der während des Umschaltens der Drehzahl oder zum Zeitpunkt des Startens der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuges verursacht wird, beseitigt wird, eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung vermieden wird und die Kosten des Treibstoffverbrauchs reduziert werden.

STAND DER TECHNIK

Eine herkömmliche Drehzahlumschalt-(Kraftübertragungs-)Einheit ist so gebaut, daß die Abtriebswelle einer Kraftmaschine mit der Antriebswelle eines Drehmomentwandlers und die Antriebswelle eines Kraftübertragungsorgans mit der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers verbunden ist, wobei zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers eine Überbrückungskupplung angeordnet ist, um sie mittels der Überbrückungskupplung in Wirkverbindung miteinander zu bringen.
Eine derartige Überbrückungskupplung weist unter dem Gesichtspunkt der Struktur und der Steuerung die folgenden fünf Probleme auf:

(I) Das Problem bezüglich des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler

Fig. 19 zeigt ein hydraulisches Schaltdiagramm, das ein herkömmliches Steuersystem für die Überbrückungskupplung darstellt. Dieses Steuersystem beinhaltet eine Überbrückungskupplung 4, einen Drehmomentwandler 2, ein Reservoir 100 für die Kraftübertragung, einen Saugkorb 101, eine Hydraulikpumpe 15, ein Hauptüberdruckventil 102, ein Überdruckventil 103 für den Drehmomentwandler, einen Ring 104 für die hintere Bremse, einen Ölkühler 105, mehrere Ölfilter 106, ein Überdruckventil 107 für die Kühlung, ein Überdruckventil 108 für die Schmierung, einen Abschnitt 109 für die Schmierung der Kraftübertragung, ein Überbrückungsmodulationsventil 110 und ein Magnetventil 120. Die Überbrückungskupplung 4 wird hinsichtlich ihres wirksamen Einrückens, des Ausrückens aus der wirksam eingerückten Stellung sowie der graduellen Steigerung des Hydraulikdrucks gesteuert, indem das Überbrückungsmodulationsventil 110 mittels des Magnetventils 120 betätigt wird.
Fig. 20 zeigt eine schematische Schnittansicht, die beispielhaft den inneren Aufbau eines solchen herkömmlichen Modulationsventils 110 und eines Magnetventils 120 zeigt. Fig. 21 zeigt mehrere charakteristische Diagramme für die jeweilige Komponente, wobei jedes darstellt, wie sich die Charakteristiken während des Umschaltens der Drehzahl (z. B. bei einem Schaltwechsel) über die Zeit verändern.
Insbesondere wird bei diesem Steuersystem während des Umschaltens der Drehzahl zuerst ein Überbrückungs-"AUS"-Signal an den Magneten des Magnetventils 120 gesendet (Zeitpunkt t&sub1;). Folglich wird das Magnetventil 120 in eine offene Stellung gebracht, wie in Fig. 19 gezeigt, wobei der von dem Hauptüberdruckventil 102 gesetzte Vorsteuerhydraulikdruck durch das Magnetventil 120 fließt, um einen Kolben 130 des Modulationsventils 110 nach links zu verschieben. Verschiebt der Kolben 130 eine Trommel 132 mittels des Kolbens 131 nach links, so wird ein Kanal D, der mit der Überbrückungskupplung 4 verbunden gewesen ist, mittels der Trommel 132 geschlossen und dadurch das Hydrauliköl in der Überbrückungskupplung 4 abgelassen.
Daraufhin wird nach Ablauf einer vorgegebenen Periode der Überbrückungsverzögerungszeit zum Halten der Überbrückungskupplung 4 in einer AUS-Stellung ein Überbrückungs-"AN"-Signal an den Magneten des Magnetventils 120 gesendet (Zeitpunkt t&sub2;). Folglich wird das Magnetventil 120 in eine geschlossene Stellung geschaltet, so daß das Arbeitsöl, welches den Kolben 130 beaufschlagt hat, mittels des Magnetventils 120 abgelassen wird. Somit wird der Druck des Arbeitsöls, welches den Kolben 130 beaufschlagt hat, auf ein Niveau von 0 kg/cm² reduziert, wodurch verursacht wird, daß die Trommel 132 durch eine Feder 133 nach rechts verschoben wird, bis sich das Ventil 110 in einer offenen Stellung befindet. Folglich fließt das Haupthydrauliköl in der Reihenfolge A → C → D und wird in die Überbrückungskupplung 4 eingebracht. Nachdem eine Füllzeit tf abgelaufen ist, ist die Überbrückungskupplung vollständig mit Hydrauliköl gefüllt.
In diesem Moment tritt das Hydrauliköl, welches durch den Kanal D eingelassen worden ist, über eine Öffnung 134 in eine Hydraulikkammer 135 zwischen dem Kolben 131 und der Trommel 132 mit der Folge ein, daß der Hydraulikdruck PV an einem Auslaß des Ventils auf einen Anfangsdruck PO (= Kx/S&sub1;) gesetzt wird, und zwar unter der Bedingung, daß eine Kraft, die von dem Hydraulikdruck, der auf eine druckaufnehmende Fläche S&sub1; des Kolbens 131 wirkt, induziert wird, von einer elastischen Kraft ausgeglichen wird (kx, wobei K eine Federkonstante bezeichnet und x eine Anfangsverschiegung darstellt) (siehe Fig. 21). Danach schiebt das Hydrauliköl, welches durch ein gebohrtes Loch in den Ventilkörper 136 fließt, um über eine Öffnung 138 in dem Deckel 137 eine Hydraulikkammer hinter einem Kolben 139 zu erreichen, den Kolben 139 nach rechts. Wenn sich der Kolben 139 nach rechts bewegt, so steigt der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 an.
Andererseits wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 während der Füllperiode tf auf einem Niveau von fast Null gehalten, jedoch wächst er allmählich an, nachdem er auf den Anfangshydraulikdruck Pa gewachsen ist, was gleichzeitig mit der Beendigung des Füllvorganges geschieht (Zeitpunkt t&sub3;). Kommt der Kolben 139 in Berührung mit einem Anschlag, so wird das Ansteigen des Hydraulikdrucks gestoppt und der zu diesem Zeitpunkt vorliegende Hydraulikdruck nimmt den Solldruck Pb für das Überbrückungsventil an (Zeitpunkt t&sub4;).
Die Betriebsweise des Modulationsventils 110 während des Umschaltens der Drehzahl ist oben beschrieben worden. Der Anfangshydraulikdruck Pa und eine Charakteristik des graduellen Anstiegs des Hydraulikdrucks, die mittels des herkömmlichen Modulationsventils 110 erhalten wurde, sind in Abhängigkeit von der Soll-Last Kx der Feder 133, der druckaufnehmenden Fläche S&sub1; des Kolbens 131 und anderen Faktoren starr festgelegt. Somit kann der Hydraulikdruck nicht beliebig geändert werden.
Des weiteren ist das vorangehend beschriebene Steuersystem so gebaut, daß die Überbrückungskupplung 4 vollständig in einer Hydraulikkammer des Drehmomentwandlers 2 eingebettet ist und der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 über eine Hydraulikleitung 115 (siehe Fig. 19) auf den Gegendruckbereich eines Kolbens der Überbrückungskupplung 4 aufgebracht wird. Dementsprechend wird die Überbrückungskupplung 4 bei diesem Steuersystem d. h. zum Zeitpunkt t&sub3;, wenn der Hydraulikdruck P in der Überbrückungskupplung 4 auf den Anfangshydraulikdruck Pa angestiegen ist, praktisch mit einem Differenzdruck PS (= Pa - Pt) betrieben, der sich durch Subtraktion des Hydraulikdrucks Pt in dem Drehmomentwandler 2 von dem Anfangskupplungsdruck Pa ergibt, wie in Fig. 21 gezeigt. Somit wird die Überbrückungskupplung 4, welche in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht werden soll, nicht mit Hydrauliköl gefüllt und versagt somit hinsichtlich des Herstellens einer wirksam eingerückten Stellung, wenn der Überbrückungskupplung nicht ein Hydrauliköl zugeführt wird, das einen höheren Hydraulikdruck aufweist als den Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2. Hier wird der Differenzdruck Ps, der verursacht wird, wenn der Kupplungshydraulikdruck P auf den Anfangshydraulikdruck Pa ansteigt, im folgenden als tatsächlicher Anfangshydraulikdruck bezeichnet.
Aus diesem Grund ist eine herkömmliche Vorrichtung zum Steuern einer Überbrückungskupplung so gebaut, daß der Anfangshydraulikdruck Pa spürbar höher gesetzt wird als der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 und der Hydraulikdruck für die Überbrückungskupplung 4 dann allmählich vom Anfangshydraulikdruck Pa aus ansteigt.
Der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 variiert jedoch in dem Maße, in dem die Drehzahl einer Kraftmaschine variiert. Somit ändert sich der tatsächliche Anfangshydraulikdruck Ps bei dem herkömmlichen Steuersystem, wenn der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 variiert. Da der Anfangshydraulikdruck Pa in der Überbrückungskupplung 4 unverändert gehalten wird, wird demgemäß bei dem herkömmlichen Steuersystem, d. h. wenn der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 gesteigert wird, der tatsächliche Anfangsdruck Ps reduziert.
Da der tatsächliche Anfangsdruck Ps, mit dem die Überbrückungskupplung 4 praktisch zu beaufschlagen ist, variiert, wenn sich der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 ändert, wird auf diese Weise bei der herkömmlichen Vorrichtung der von dem Modulationsventil 110 zu liefernde Anfangshydraulikdruck Pa auf einen derart hohen Druck gesetzt, daß der tatsächliche Anfangshydraulikdruck Ps nicht kleiner ist als Null oder nicht gleich Null ist. Aus diesem Grund schwankt bei der herkömmlichen Vorrichtung ein Zeitraum, in dem die Kupplung eingerückt ist (z. B. die Füllzeit), mit der Folge, daß eine Fehlfunktion, wie etwa ein starker, durch das Umschalten der Drehzahl (Schaltwechsel) verursachter Stoß, auftritt (siehe Fig. 21).

(II) Problem hinsichtlich der zeitlichen Abstimmung des Ausschaltens der Überbrückung

Die Fig. 22(a), (b) und (c) zeigen, wie der Hydraulikdruck in einer ersten Drehzahlkupplung bzw. der Hydraulikdruck in einer zweiten Drehzahlkupplung und der Hydraulikdruck in einer Überbrückungskupplung in Abhängigkeit von der Zeit variieren, wobei das Umschalten der Drehzahl berücksichtigt ist, d. h. von der ersten Drehzahl in die zweite Drehzahl.
Wenn zum Zeitpunkt t&sub1; ein Befehl zum Wechseln der Drehzahl gegeben worden ist, werden gemäß dem herkömmlichen Steuersystem zu diesem Zeitpunkt t&sub1; die erste Drehzahlkupplung und die Überbrückungskupplung ausgeschaltet und Hydrauliköl beginnt, in die Kupplung für die zweite Drehzahl zu fließen. Folglich werden zum Zeitpunkt t&sub1; der Hydraulikdruck, mit dem die Kupplung für die erste Drehzahl beaufschlagt war, und der Hydraulikdruck, mit dem die Überbrückungskupplung beaufschlagt war, von einem vorgegebenen Druck auf das Nullniveau reduziert, wie in den Fig. 22(a) und (c) gezeigt wird. Andererseits beginnt der Hydraulikdruck, mit dem die Kupplung für die zweite Drehzahl beaufschlagt ist, vom Zeitpunkt t&sub2; an, nachdem die Füllzeit tf abgelaufen ist, allmählich zu wachsen, wie in Fig. 22(b) gezeigt wird.
Die Füllzeit tf stellt die Zeit dar, in der Hydrauliköl in einen leeren Kupplungsbehälter an der Kupplung für die hintere Stufe gefüllt wird. Ist der Kupplungsbehälter vollständig mit Hydrauliköl gefüllt, so ist die Füllzeit beendet und der Hydraulikdruck in der Kupplung an der hinteren Stufe (Kupplung für die zweite Drehzahl) beginnt zu steigen.
Während die Füllzeit tf abläuft wird das Abtriebsdrehmoment der Drehzahlumschalteinheit auf das Nullniveau reduziert, wie in Fig. 22(d) gezeigt. Der Grund, warum eine derartige Reduktion auftritt, ist den beiden folgenden Faktoren zuzuschreiben:
Der Grund, warum die Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl ausgerückt wird, liegt in der Reduktion der von der Drehzahlumschaltkupplung zu tragenden Last oder dem unterdrückenden Energieverbrauch, der durch die Kraftmaschine hervorgerufen wird. Gemäß Stand der Technik, wird die Überbrückungskupplung jedoch zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet, in dem die Kupplung an der vorderen Stufe (Kupplung für die erste Drehzahl) geöffnet wird (Zeitpunkt t&sub1;). Während die Überbrückungskupplung ausgeschaltet ist, passiert die Ausgangsleistung der Kraftmaschine den Drehmomentwandler, jedoch nimmt zum Zeitpunkt dieses Betriebszustands das Drehzahlverhältnis von Turbine zu Pumpe in dem Drehmomentwandler, d. h. ein e-Wert (=Nt/Np), den Wert 1 an. Fig. 23 zeigt mehrere charakteristische Kurven des Drehmomentwandlers. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bleibt der Drehmomentwandler innerhalb des Kupplungsbereichs (der Arbeitsbereich weist ein Drehmomentverhältnis von 1 auf), wenn das vorangehend genannte Drehzahlverhältnis e den Wert 1 annimmt, jedoch verbleibt er nicht innerhalb des Wandlerbereichs (der Arbeitsbereich, in dem Drehmomentaustausch stattfindet). Somit findet ein Drehmomentaustausch in dem Drehmomentwandler zu jedem nach dem Zeitpunkt t&sub1; liegenden Zeitpunkt nicht statt, wenn die Überbrückungskupplung ausgeschaltet ist.
Während des Füllzeitraums tf, also bis der Kupplungsbehälter vollständig mit Hydrauliköl gefüllt ist, steigt der Hydraulikdruck nicht auf ein solches Niveau an, das ausreicht, um die Kupplung in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringen.
Aufgrund der beiden vorangehend beschriebenen Faktoren existiert auf diese Weise gemäß dem herkömmlichen Steuersystem der Zeitraum t&sub1; bis t&sub2; in dem das Abtriebsdrehmoment auf Null reduziert ist. Der vorangehend genannte Zeitraum bietet eine Atempause zur Zeit des Umschaltens der Drehzahl oder eine Verschlechterung der Beschleunigungsfähigkeit.
Bei der herkömmlichen Vorrichtung wird üblicherweise ein System verwendet, bei dem zum Zeitpunkt des Umschaltens der Drehzahl die Überbrückungskupplung vollständig aus der wirksam eingerückten Stellung gelöst wird (das Hydrauliköl in der Kupplung wird abgelassen, in anderen Worten, der Hydraulikdruck in der Kupplung wird auf Null reduziert), und dann druckbeaufschlagtes Hydrauliköl erneut zugeführt wird (während des Umschaltens der Drehzahl wird das Fahrzeug unter Verwendung des Drehmomentwandlers weiterbetrieben, um die von der Drehzahlumschaltkupplung zu tragende Last zu reduzieren). Dies führt zu entsprechenden Problemen mit der Zeit, die zum Füllen der Überbrückungskupplung mit Hydrauliköl erforderlich ist, d. h. dazu, daß die Füllzeit schwankt und ein starker Stoß auftritt, wenn die Überbrückungskupplung in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht wird.

(IV) Problem zum Zeitpunkt des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks

Wie oben beschrieben, stellt das herkömmliche Modulationsventil 110 in der Überbrückungskupplung einen sich einheitlich erstreckenden stabilen Verlauf des Hydrauliköls zur Verfügung. Dadurch wird die Charakteristik des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks, der zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs gegeben ist oder während des Umschaltens der Drehzahl vorliegt, über die gesamte Zeit hinweg konstant gehalten.

(V) Problem hinsichtlich des Hydraulikdrucks in der Überbrückungskupplung während des Normalbetriebs des Fahrzeugs

Wenn die Überbrückungskupplung in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht wird, ist die Antriebswelle des Kraftübertragungsorgans direkt mit der Abtriebswelle der Kraftmaschine verbunden. Dies ermöglicht es, Drehmomentänderungen der Kraftmaschine auf die Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans zu übertragen. Da die Überbrückungskupplung mit Hydrauliköl versorgt wird, das während des Normalbetriebs des Fahrzeugs unter vergleichsweise hohem Druck steht, wird jedoch bei der herkömmlichen Vorrichtung eine Drehmomentänderung der Kraftmaschine auf die Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans übertragen, wenn es unverändert belassen wird. Aufgrund dieses Problems führt die herkömmliche Vorrichtung nicht nur im Niederdrehzahlbereich, in dem die Kraftmaschine mit einer niederen Drehzahl dreht, sondern auch im Hochdrehzahlbereich, in dem die Kraftmaschine mit einer vergleichsweise hohen Drehzahl dreht, keinen Überbrückungsbetrieb durch. Dies führt zu einem weiteren Problem, nämlich, daß die Kraftmaschine mit verringerter Eigenschaft hinsichtlich des Treibstoffverbrauchs dreht.
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem vorangehend beschriebenen Hintergrund getätigt.
In der JP-A-60-143268 und der US-A-4725951 wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung beschrieben, die eine Überbrückungskupplung, welche zwischen einer Kraftmaschine und einem Kraftübertragungsorgan angeordnet ist, so daß es möglich ist, die Antriebswelle und die Abtriebswelle eines Drehmomentwandlers, der ebenso zwischen der Kraftmaschine und dem Kraftübertragungsorgan angeordnet ist, mittels der Überbrückungskupplung miteinander in Wirkverbindung zu bringen, und ein hydraulisch betätigtes Trommelventil mit einem Ausgangskanal, der zur Versorgung der Überbrückungskupplung mit hydraulischem Steuerdruck angeschlossen ist, aufweist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung zur Verfügung gestellt, die eine Überbrückungskupplung, welche zwischen einer Kraftmaschine und einem Kraftübertragungsorgan angeordnet ist, so daß es möglich ist, die Antriebswelle und die Abtriebswelle eines Drehmomentwandlers, der ebenso zwischen der Kraftmaschine und dem Kraftübertragungsorgan angeordnet ist, mittels der Überbrückungskupplung miteinander in Wirkverbindung zu bringen, und ein hydraulisch betätigtes Trommelventil mit einem Ausgangskanal, der zur Versorgung der Überbrückungskupplung mit hydraulischem Steuerdruck angeschlossen ist, aufweist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Trommelventil ein erstes Ventil ist, bei dem an seiner Trommel eine Öffnung 73 ausgebildet ist, die zum einen Ausgangskanal hin offen ist, der zu der Überbrückungskupplung führt, wobei das erste Ventil durch den Differenzdruck über der Öffnung und die elastische Kraft einer Feder geöffnet und geschlossen wird und einen Einlaßkanal aufweist, durch den Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe geliefert wird, gespeist wird, und dadurch, daß die Vorrichtung des weiteren ein zweites Ventil mit einer Trommel aufweist, bei der eine druckaufnehmende Fläche Hydraulikdruck aufnimmt, bevor es die Öffnung des ersten Ventils tut, und bei der eine andere druckaufnehmende Fläche von einem Aktuator verschoben wird, der als Reaktion auf einen elektrischen Befehl eine Schubkraft erzeugen kann, wobei das zweite Ventil einen Einlaßkanal, durch den von der Hydraulikpumpe geliefertes Hydrauliköl gespeist wird, und einen Auslaßkanal aufweist, der zu einem vor der Öffnung des ersten Ventils liegenden Bereich führt, und dadurch, daß eine Detektiereinrichtung zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges der Überbrückungskupplung mit Hydrauliköl vorgesehen ist, der auf der Bewegung der Trommel des ersten Ventils beruht, und dadurch, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die es ermöglicht, einen elektrischen Befehl in das zweite Ventil einzuleiten, um die Steuerung zum Öffnen/Schließen des zweiten Ventils und zum graduellen Ansteigen des Hydraulikdrucks durchzuführen.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung zur Verfügung, wobei mehrere Drucksteuerventile einzeln mit einer Überbrückungskupplung und mit mehreren Drehzahlumschaltkupplungen verbunden sind, von denen jede eine bestimmte Drehzahlstufe auswählt, wobei die Drehzahlumschaltkupplungen mit einem Füllstandssensor zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges ausgerüstet sind, und das Verfahren aus folgenden Schriften besteht:
einem ersten Schritt, gemäß dem ein Drucksteuerventil betätigt wird, das mit einer Drehzahlumschaltkupplung zusammenwirkt, die als nächste zum Zeitpunkt des Aussendens eines Befehls, der das Umschalten der Drehzahl anzeigt, in Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll,
einem zweiten Schritt, gemäß dem die Vollendung des Füllvorgangs hinsichtlich des Drucksteuerventils, das während des ersten Schrittes betätigt worden ist, basierend auf der Detektierausgabe des Füllstandssensors detektiert wird, und
einem dritten Schritt, gemäß dem das mit der Überbrückungskupplung zusammenwirkende Drucksteuerventil zu einem Zeitpunkt, in dem der Füllvorgang vollendet ist, ausgeschaltet wird, und gemäß dem begonnen wird, den Hydraulikdruck für die Drehzahlumschaltkupplung, die gänzlich mit Hydrauliköl gefüllt worden ist, zu steigern, und gemäß dem dann das Drucksteuerventil, welches mit der Drehzahlumschaltkupplung zusammenwirkt, die gerade zu dem Zeitpunkt in Arbeitseinrückstellung gebracht worden ist, zu dem der Füllvorgang dieser Drehzahlumschaltkupplung vollendet war, ausgeschaltet wird.
Die Überbrückungskupplung kann mit einem Steuerventil versehen sein, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, wobei das Steuerventil in der folgenden Weise gesteuert wird:
(a) Wenn das Umschalten der Drehzahl beginnt, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf einen vorgegebenen Druck reduziert, dessen Wert nicht Null beträgt, und dann wird dieser vorgegebene Druck aufrechterhalten;
(b) Der Zeitpunkt zum Beginnen des graduellen Ansteigen des Hydraulikdrucks wird erfaßt;
(c) Der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung beginnt zum Zeitpunkt der vorgenannten Detektion graduell anzusteigen;
(d) Der Zeitpunkt der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks wird erfaßt;
(e) Das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine wird aufeinanderfolgend berechnet und wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Steuerventil von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks erfaßt wird, so gesteuert, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung einen Wert des Hydraulikdrucks annimmt, der einem berechneten Wert des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.
Alternativ kann die Überbrückungskupplung mit einem Drucksteuerventil versehen sein, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, wobei das Drucksteuerventil auf folgende Weise gesteuert wird:
(a) Der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung wird als Reaktion auf die Eingabe eines Befehls, der den Beginn der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs anzeigt, für einen vorgegebenen Zeitraum in einer Hochdruckstufe gehalten, danach wird-er auf einen vorgegebenen Druck, dessen Wert nicht Null ist, reduziert, und dann wird dieser vorgegebene Druck gehalten;
(b) Die Vollendung des Füllvorgangs wird erfaßt;
(c) Nachdem die Vollendung des Füllvorgangs erfaßt worden ist, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung graduell mit einer vorgegebenen Zuwachsrate gesteigert;
(d) Die Zeit der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks wird erfaßt;
(e) Das Abtriebsdrehmoment einer Kraftmaschine wird aufeinanderfolgend berechnet und in Fällen, in denen festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Drucksteuerventil von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks erfaßt wird, so gesteuert, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung einen Wert des Hydraulikdrucks annimmt, der einen berechneten Wert des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.
Alternativ kann die Überbrückungskupplung mit einem Drucksteuerventil versehen sein, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, wobei das Drucksteuerventil auf folgende Weise gesteuert wird:
(a) Der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung wird als Reaktion auf die Eingabe eines Befehls, der den Beginn der Vorwärtsbewegung eines
Fahrzeugs anzeigt, für einen vorgegebenen Zeitraum in einer Hochdruckstufe gehalten, danach wird er auf einen vorgegebenen Druck, dessen Wert nicht Null ist, reduziert, und dann wird dieser vorgegebene Druck gehalten;
(b) Die Vollendung des Füllvorgangs wird erfaßt;
(c) Nachdem die Vollendung des Füllvorgangs erfaßt worden ist, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung graduell mit einer vorgegebenen Zuwachsrate gesteigert;
(d) Die Zeit der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks wird erfaßt;
(e) Das Abtriebsdrehmoment einer Kraftmaschine wird aufeinanderfolgend berechnet und in Fällen, in denen festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Drucksteuerventil von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks erfaßt wird, so gesteuert, daß ein berechneter Wert des Antriebsdrehmoments der Kraftmaschine einen Wert des Hydraulikdrucks annimmt, der dem berechneten Wert des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.
Da der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler zum Drucksteuerventil zurückgeführt wird, verändert sich bei der in der oben beschriebenen Weise gebauten Vorrichtung der tatsächliche Anfangshydraulikdruck selbst dann nicht, wenn der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler bei Änderungen der Kraftmaschinendrehzahl variiert. Somit können solche Fehlfunktionen, wie das Versagen der Überbrückungskupplung hinsichtlich des Füllens mit Hydrauliköl und das Versetzen des wirksam eingerückten Punkts eliminiert werden. Da als zweites Ventil ein Steuerventil elektronischer Art verwendet wird, kann des weiteren der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung nach Vollendung des Füllvorgangs in beliebiger Weise gesteigert werden. Da das Hydrauliköl bei Verwendung des ersten Ventils mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit zugeführt werden kann, kann zusätzlich die Zeit bis zur Vollendung des Füllvorgangs verkürzt werden. Da die Zeit bis zur Vollendung des Füllvorgangs exakt mittels der Detektiereinrichtung zum Detektieren der Vollendung des Füllvorgangs gesteuert werden kann, kann des weiteren der Anfangshydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf ein Niveau nahe des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler reduziert werden, mit dem Ergebnis, daß vorteilhafte Effekte, wie etwa die Reduktion eines durch das Umschalten der Drehzahl oder dergleichen verursachten Stoßes, erreicht werden.
Im folgenden wird auch eine Vorrichtung beschrieben, die ein erstes Ventil zum Zuführen von Hydrauliköl von einer Hydraulikpumpe zu einer Überbrückungskupplung aufweist, wobei das erste Ventil eine Trommel enthält, deren eine druckaufnehmende Fläche Hydraulikdruck an einem zu der Überbrückungskupplung führenden Ausgangskanal aufnimmt und deren andere druckaufnehmende Fläche in Berührung mit einem Ende einer Feder kommt, deren anderes Ende wiederum in Berührung mit einem Kolben kommt, und Hydraulikdruck in einer vorbestimmten Kammer, in die Hydrauliköl von dem Ausgangskanal eingeführt wird, auf den Kolben aufgebracht wird. Es ist ein zweites Ventil zum Steuern des Öffnens/Schließens des ersten Ventils in Abhängigkeit eines elektrischen Befehls, der in Form eines An/Aus-Befehls eingegeben wird, und ein drittes Ventil vorgesehen, das in Abhängigkeit von einem elektrischen Befehl, der in Form eines An/Aus-Befehls eingegeben wurde und auf der Feststellung beruht, ob das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer des ersten Ventils abgelassen werden soll oder nicht, geschaltet werden kann. Es ist eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Schaltbetriebs sowohl des zweiten als auch des dritten Ventils derart vorgesehen, daß das zweite Ventil in Abhängigkeit von einem elektrischen Befehl, der während des Umschaltens der Drehzahl in das zweite Ventil eingegeben wurde, für einen vorgegebenen Zeitraum in einer An-Stellung gehalten wird und das dritte Ventil in Abhängigkeit von einem elektrischen Befehl, der während des Umschaltens der Drehzahl in das dritte Ventil eingegeben wurde, für einen vorgegebenen Zeitraum in einer An-Stellung gehalten wird.
Bei der in der gerade beschriebenen Weise gebauten Vorrichtung wird das erste Ventil durch einen Steuerbetrieb, der während des Umschaltens der Drehzahl von der Steuereinrichtung durchgeführt wird, geöffnet, so daß das von der Hydraulikpumpe gelieferte Hydrauliköl der Überbrückungskupplung zugeführt und das Hydrauliköl in der Hydraulikkammer des ersten Ventils abgelassen wird. Als Folge davon wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl auf einen vorgegebenen Hydraulikdruck reduziert, der von der anfänglichen elastischen Federkraft und der anderen druckaufnehmenden Fläche der Trommel vorbestimmt worden ist, und danach wird er von dem Zeitpunkt an, in dem der in das dritte Ventil eingegebene elektrische Befehl ausgeschaltet wird, allmählich gesteigert. Es kann nämlich der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl auf einen vorgegebenen Druck, dessen Wert nicht Null ist, reduziert werden, ohne das Hydrauliköl aus der Überbrückungskupplung abzulassen.
Da die Vorrichtung mit einem Modulationsventil zum Ablassen von Hydrauliköl in einer seiner vorbestimmten Hydraulikkammern zu einem Ablaßkanal versehen ist, der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl auf einen vorgegebenen Druck reduziert wird und der reduzierte Hydraulikdruck allmählich gesteigert wird, nachdem er für einen gewissen Zeitraum gehalten wurde, ist auf diese Weise keine Füllzeit erforderlich, die es ermöglicht, daß die Überbrückungskupplung vollständig mit Hydrauliköl gefüllt wird. Folglich kann ein zum Zeitpunkt der Vollendung der Füllvorgangs verursachter Stoß reduziert und die Beschleunigungsfähigkeit während des Umschaltens der Drehzahl verbessert werden.
Es wird im folgenden des weiteren beschrieben, daß die Überbrückungskupplung und mehrere Drehzahlumschaltkupplungen mehrere Magnetventile aufweisen, die separat mit jenen verbunden sind. Wenn das Ende der Füllzeit bezüglich einer Drehzahlumschaltkupplung, die als nächste während des Umschaltens der Drehzahl in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht werden soll, bestätigt wird, wird das der Überbrückungskupplung operativ zugeordnete Magnetventil zum Zeitpunkt der vorangegangenen Bestätigung ausgeschaltet und das Magnetventil, welches der Drehzahlumschaltkupplung, die als nächste in eine wirksam eingerückte Stellung eingebracht werden soll, zugeordnet ist, wird so gesteuert, daß das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks in der Drehzahlumschaltkupplung beginnt. Das Magnetventil für die Drehzahlumschaltkupplung, die gerade in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht worden ist, wird zum Zeitpunkt des Endes der Füllzeit ausgeschaltet.
Da die Überbrückungskupplung und die Kupplung an der vorderen Stufe bis zum Zeitpunkt des Füllzeitendes der Kupplung, die als nächste in eine wirksam eingerückte Stellung eingebracht werden soll, in einer wirksam eingerückten Stellung gehalten werden, besteht nicht die Gefahr, daß das Abtriebsdrehmoment für den Zeitraum der Füllzeit auf ein Niveau von Null reduziert wird. Somit kann das Auftreten eines Atmungsvorgangs während des Umschaltens der Drehzahl vermieden und die Beschleunigungsfähigkeit verbessert werden.
Wenn die Steuerung in der oben zusammengefaßten Weise durchgeführt wird, wird ein Drucksteuerventil, welches einer Drehzahlumschaltkupplung zugeordnet ist, die als nächste in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht werden soll, aktiviert, wenn das Umschalten der Drehzahl beginnt. Um sicherzustellen, daß das Abtriebsdrehmoment der Drehzahlumschalteinheit zum Zeitpunkt des Beginns des Umschaltens der Drehzahl dem Abtriebsdrehmoment der Drehzahlumschalteinheit zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllens der Drehzahlumschaltkupplung mit Hydrauliköl angeglichen ist, wird der Hydraulikdruck in der vorangehenden Drehzahlumschaltkupplung (repräsentativ für die Drehzahlumschaltkupplung, die als nächste in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht werden soll) zum Zeitpunkt des Beginns des Umschaltens der Drehzahl berechnet und dann wird der Hydraulikdruck, mit dem die Drehzahlumschaltkupplung, welche gerade in einer wirksam eingerückten Stellung gehalten worden ist, für einen Zeitraum vom Beginn des Umschaltens der Drehzahl bis zur Vollendung des Füllvorgangs zu beaufschlagen ist, berechnet, wodurch das Drehmoment vor dem Umschalten der Drehzahl mit dem Drehmoment nach dem Umschalten der Drehzahl koordiniert werden kann. Folglich kann ein durch das Umschalten der Drehzahl verursachter Stoß reduziert und dadurch ein ruhiges Umschalten der Drehzahl erreicht werden.
Es wird im folgenden auch beschrieben, daß die Vorrichtung ein Drucksteuerventil elektronischer Art, das mit der Überbrückungskupplung verbunden ist, um in der Überbrückungskupplung in Abhängigkeit von einem eingegebenen elektrischen Befehl Hydraulikdruck zu erzeugen, eine erste Detektiereinrichtung zum Detektieren des Öffnungsgrades eines Gashebels (Gashebelverschiebung), eine zweite Detektiereinrichtung zum Detektieren des Fahrzeuggewichts, eine dritte Detektiereinrichtung zum Detektieren eines Übersetzungsverhältnisses des Kraftübertragungsorgans, wobei das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahlstufe festgestellt wird, und eine Steuereinrichtung zur Berechnung eines Gradienten des graduellen Anstiegs des Hydraulikdrucks (Beschleunigung des Anstiegs des Hydraulikdrucks) aufweist, die auf den Detektionsergebnissen der ersten, zweiten und dritten Detektiereinrichtung beruht, so daß es möglich ist, dem Drucksteuerventil einen elektrischen Befehl zuzuführen, der dem berechneten Gradienten entspricht.
Insbesondere ist ein Stoßwert J berücksichtigt worden, der als Wert zur Beurteilung des Überbrückungsstoßes dient (repräsentativ für die Änderungsrate der Beschleunigung im Laufe der Zeit). Dieser Stoßwert J kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
wobei
J: Stoßwert
a: Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie
K: Umrechnungskoeffizient
G: Konstante bezüglich des Untersetzungsverhältnisses
I: Fahrzeuggewicht (Gewicht der Fahrzeugkarosserie + Gewicht der auf der Fahrzeugkarosserie plazierten Ladung)
µ: Reibungskoeffizient der Kupplungsscheibe
P: Hydraulikdruck in der Kupplung
Wenn der zweite Term in der obigen Gleichung vernachlässigt wird, kann ein durch Differenzieren des Hydraulikdrucks in der Kupplung nach der Zeit erhaltener Wert, d. h. dP/dt, folgendermaßen ausgedrückt werden:
Da K bzw. µ bekannte Größen sind, kann aus der obigen Gleichung mittels I, J und G eine Charakteristik des graduellen Anstiegs des Hydraulikdrucks in der Überbrückungskupplung, d. h. dP/dt, erhalten werden. Unter der Annahme, daß der Sollstoßwert durch die Gashebelstellung bestimmt wird, kann hier ein optimales dP/dt durch Detektieren der Gashebelstellung (J), des Fahrzeuggewichts (I) und des Untersetzungsverhältnisses (G) erhalten werden. Dann wird ein elektrischer Befehl in das Drucksteuerventil eingegeben, der dem so erhaltenen dP/dt entspricht, gemäß dem der Hydraulikdruck graduell ansteigt.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, kann der durch das Überbrücken verursachte Stoß reduziert werden, da die Anstiegsrate des Hydraulikdrucks in der Überbrückungskupplung in Abhängigkeit von dem Fahrzeuggewicht, der Gashebelstellung und der aktuellen Drehzahlstufe variabel geblieben ist.
Es wird des weiteren beschrieben, daß die Vorrichtung mit einem Drucksteuerventil in Wirkverbindung mit der Überbrückungskupplung versehen ist, so daß das Drucksteuerventil in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal betätigt wird. Somit wird während des Umschaltens der Drehzahl die folgende Prozedur von Prozeßschritten durch die Steuerung des Drucksteuerventils ausgeführt.
- Wenn das Umschalten der Drehzahl beginnt, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf einen vorgegebenen Druck reduziert, dessen Wert nicht Null beträgt, und dann wird dieser vorgegebene Druck aufrechterhalten.
- Die Vollendung des Füllvorgangs wird erfaßt.
- Nachdem das Umschalten der Drehzahl erfaßt worden ist, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung mit einer vorgegebenen Zuwachsrate graduell gesteigert.
- Ein e-Wert des Drehmomentwandlers wird berechnet und das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks wird zu dem Zeitpunkt beendet, zu dem der e-Wert einen bestimmten Soll-Wert erreicht.
Wenn das Fahrzeug seine Vorwärtsbewegung beginnt, wird des weiteren die folgende Prozedur von Prozeßschritten ausgeführt.
- Wenn der Vorrichtung ein die Vorwärtsbewegung anzeigender Befehl zugeführt wird, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung für einen vorgegebenen Zeitraum auf einer Hochdruckstufe gehalten und danach auf einen vorgegebenen Druck reduziert, dessen Wert nicht Null beträgt, so daß dieser vorgegebene Druck gehalten wird.
- Die Vollendung des Füllvorgangs wird erfaßt.
- Nachdem die Vollendung des Füllvorgangs detektiert worden ist, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung graduell mit einer vorgegebenen Zuwachsrate gesteigert.
- Der e-Wert des Drehmomentwandlers wird berechnet und das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks wird zu dem Zeitpunkt beendet, zu dem der e-Wert einen gewissen Soll-Wert erreicht.
Der weiteren wird während des Betriebs des Fahrzeugs min einer normalen Betriebsdrehzahl das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine sukzessive berechnet. In Fällen, in denen herausgefunden wird, daß die Kraftmaschinendrehzahl zum Zeitpunkt der Überbrückung über einer minimalen Kraftmaschinendrehzahl liegt, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung so gesteuert, daß er einen Wert des Hydraulikdrucks annimmt, der dem berechneten Wert des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine entspricht, oder einen Wert des Hydraulikdrucks annimmt, der einem Wert entspricht, der wesentlich höher liegt als der berechnete Wert.
Auf diese Weise wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl oder zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs graduell von einer solchen wirksam eingerückten Stellung aus gesteigert, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf einem vorgegebenen Niederdruck gehalten wird, ohne die Überbrückungskupplung aus der wirksam eingerückten Stellung vollständig zu lösen. Folglich kann ein während des Umschaltens der Drehzahl durch das Überbrücken verursachter Stoß reduziert werden. In diesem Moment wird ein Zeitpunkt des Beginns des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks detektiert, so daß das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks in Abhängigkeit von der vorangegangenen Detektion beginnen kann. Da der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf einen Wert reduziert wird, der ungefähr dem Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine während des Betriebs des Fahrzeugs entspricht, kann des weiteren die Übertragung von Änderungen des Kraftmaschinendrehmoments unterdrückt werden, wodurch der Betrieb des Fahrzeugs im Überbrückungsstadium in einem niedrigdrehenden Bereich durchgeführt werden kann, mit dem Ergebnis, daß die Charakteristik des Kraftstoffverbrauchs bemerkenswert verbessert werden kann.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie selbige ausgeführt werden kann, wird nun beispielhaft auf die Fig. 18 und 24 bis 28 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1: ein Blockdiagramm, das schematisch und beispielhaft die Struktur eines Drehzahlumschaltsystems darstellt;
Fig. 2: ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das beispielhaft die innere Struktur einer Einheit zum Versorgen einer Kupplung mit Hydrauliköl in dem Drehzahlumschaltsystem gemäß Fig. 1 darstellt;
Fig. 3: ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das schematisch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung zeigt;
Fig. 4: eine Schnittansicht, die beispielhaft die innere Struktur eines Drucksteuerventils elektronischer Art zeigt;
Fig. 5: ein Zeitdiagramm, das eine Charakteristik des Hydraulikdrucks für eine Überbrückungskupplung zeigt;
Fig. 6: eine Schnittansicht, die beispielhaft die innere Struktur eines Drucksteuerventils elektronischer Art zeigt;
Fig. 7: ein Flußdiagramm, das schematisch eine Vorrichtung zum Steuern der Überbrückungskupplung illustriert;
Fig. 8: mehrere Graphen, die beispielhaft unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 7 die Änderung des Hydraulikdrucks in einer Kupplung zum Umschalten der Drehzahl und in der Überbrückungskupplung zeigen;
Fig. 9: mehrere Graphen, die beispielhaft die Änderungen des Hydraulikdrucks in einer Kupplung zum Umschalten der Drehzahl und in der Überbrückungskupplung einer anderen Ausführungsform zeigen;
Fig. 10: ein Flußdiagramm, das die Arbeitsschritte der durch die Graphen in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung darstellt;
Fig. 11(a) und 11(b) zusammen ein Flußdiagramm, das die Arbeitsschritte der Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt;
Fig. 12: mehrere Zeitdiagramme, die das Verhalten jedes Abschnitts in der Vorrichtung zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs zeigen;
Fig. 13: mehrere Graphen, die die Beziehung zwischen der Drehzahl einer Kraftmaschine, der Gashebelstellung und dem von der Kraftmaschine gelieferten Abtriebsdrehmoment zeigen;
Fig. 14: mehrere Zeitdiagramme, die das Verhalten jedes Abschnitts in der Vorrichtung während des Betriebs des Fahrzeugs zeigen;
Fig. 15: ein Zeitdiagramm, das einen Befehl darstellt, der den Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung angibt;
Fig. 16: eine erklärende Darstellung, die schematisch ein Verfahren zur Festlegung der zeitlichen Abstimmung für den Beginn des Druckaufbaus zeigt; und
Fig. 17 bzw. 18: mehrere Zeitdiagramme, die schematisch ein anderes Verfahren zur Festlegung der zeitlichen Abstimmung des Beginns des Druckaufbaus zeigen.
Wie bereits erwähnt, zeigt Fig. 19 ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das beispielhaft eine herkömmliche Vorrichtung zum Steuern einer Überbrückungskupplung illustriert, Fig. 20 eine schematische Schnittansicht, die beispielhaft die innere Struktur eines Drucksteuerventils für diese herkömmliche Vorrichtung zeigt, die Fig. 21 und 22 mehrere Zeitdiagramme, die beispielhaft die Arbeitsschritte dieser herkömmlichen Vorrichtung illustrieren und Fig. 23 einen Graphen, der eine charakteristische Kurve eines Drehmomentwandlers für diese herkömmliche Vorrichtung zeigt.
Fig. 24 ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das schematisch eine Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung in der Vorrichtung gemäß der Fig. 19 bis 23 zeigt;
Fig. 25 und 26 schematische Schnittansichten eines Drucksteuerventils für die Vorrichtung gemäß Fig. 20, die beispielhaft die innere Struktur dieses Ventils zeigen;
Fig. 27 mehrere Zeitdiagramme, die beispielhaft die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 20 während des Umschaltens der Drehzahl zeigen; und
Fig. 28 ein Zeitdiagramm, das die Folgeregelung für eine graduelle Zuwachsrate des Hydraulikdrucks gemäß einem Auslastungssteuerungsprozesses zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches schematisch die gesamte Struktur eines Drehzahlumschaltsystems zeigt, in dem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Das Abtriebsmoment einer Kraftmaschine 1 wird über einen Drehmomentwandler 2 auf ein Kraftübertragungsorgan 3 übertragen und dann wird das Abtriebsmoment des Kraftübertragungsorgans 3 weiter über eine letzte Untersetzungseinheit 11 auf die Antriebsräder 12 übertragen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 2 eine Überbrückungskupplung 4 zwecks Herstellung einer direkten Wirkverbindung zwischen diesen angeordnet.
Die Kraftmaschine 1 ist mit einem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6 ausgerüstet, der ein Signal liefert, welches der Drehzahl n&sub1; der Kraftmaschine 1 entspricht, während das Kraftübertragungsorgan 3 mit Umdrehungssensoren 7 und 8 ausgerüstet ist, wobei der Umdrehungssensor 7 ein Signal liefert, welches der Drehzahl n&sub2; der Antriebswelle 2a des Kraftübertragungsorgans 3 entspricht und der Umdrehungssensor 8 ein Signal liefert, welches der Drehzahl n&sub3; der Abtriebswelle 3a des Kraftübertragungsorgans 3 entspricht. Diese von den Sensoren 6, 7 und 8 gelieferten Signale werden einer Regeleinrichtung 10 zugeführt.
Ein Sensor 13 für die Gashebelstellung detektiert das Ausmaß, in dem das Gaspedal niedergedrückt wird, und führt dann der Regeleinrichtung 10 ein Signal S zu, welches das Ausmaß, in dem das Gaspedal niedergedrückt wird, angibt. Ein Fahrzeuggewichtssensor 14 detektiert das Fahrzeuggewicht I (dieses stellt die Summe des Gewichts bestehend aus einer Fahrzeugkarosserie und dem Gewicht der Zuladung, die auf der Fahrzeugkarosserie plaziert worden ist, dar) und leitet dann den detektierten Wert an die Regeleinrichtung 10 weiter. Eine Schaltwählvorrichtung 15 führt der Regeleinrichtung 10 ein Signal zu, welches eine der mittels einem Schalthebel 16 gewählten Schaltstellungen (R, N, D, 1 ---) angibt.
Wie in Fig. 2 gezeigt, beinhaltet das Kraftübertragungsorgan 3 z. B. vier Drehzahlumschaltkupplungen 21, 22, 23 und 24 und eine benötigte Kupplung, die einer Drehzahlstufe entspricht, welche durch eine der Kupplungen 21, 22, 23 und 24 festgelegt worden ist, wird wahlweise durch Hydraulikdruck betätigt, der von einer Hydraulikdruckversorgungseinheit 9 für die Kupplung geliefert wird, um die vorgenannte Kupplung wirksam einzurücken.
Insbesondere besteht die Hydraulikdruckversorgungseinheit 9 für die Kupplung, wie in Fig. 2 gezeigt, hauptsächlich aus separat betreibbaren Drucksteuerventilen 31, 32, 33 und 34 elektronischer Art zum Zuführen von Hydraulikdruck zu den vier Drehzahlumschaltkupplungen 21 bis 24, um diese separat zu betätigen, und einem Überdruckventil 35.
Die Überbrückungskupplung 4 weist eine mit ihr verbundene Hydraulikdruckversorgungseinheit 5 für die Überbrückungskupplung auf, um die Überbrückungskupplung 4 mit Hydraulikdruck zu versorgen.
Hinsichtlich des in der oben beschriebenen Weise gebauten Drehzahlumschaltsystems werden im folgenden unter den nachfolgend angegebenen sieben Ziffern (1) bis (7) verschiedene Ausführungsformen, die sich aus der vorliegenden Erfindung ergeben, separat beschrieben.
(1) Struktur zur Durchführung der Prozeßsteuerung für den Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler
(2) Steuerung der zeitlichen Ausschaltabstimmung, die für die Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl durchzuführen ist
(3) Durchzuführende Steuerung, um die Überbrückungskupplung zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeugs in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringen
(4) Durchzuführende Steuerung für die Überbrückungskupplung während des normalen Betriebs des Fahrzeugs
(5) Durchzuführende Steuerung, um die Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringen
(6) Rückführung des Hydraulikdrucks in den Drehmomentwandler + Durchflußerfassungsventil + Füllstandserfassungssensor
(7) Mechanische Modulationsstruktur + Steuerung der Halbüberbrückung, die von einem Magnetventil zum Ablassen durchzuführen ist.
Beginnend bei den Ziffern (1) und (6) wird obiges nun beschrieben.
(1) Struktur zur Durchführung der Prozeßsteuerung für den Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler, und
(6) Rückführung des Hydraulikdrucks in den Drehmomentwandler +
Durchflußsteuerventil + Füllstandserfassungssensor
Die Ziffer (1) betrifft eine Struktur, die angesichts der Tatsache, daß der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 auf den rückwärtigen Druckbereich eines Kolbens der Überbrückungskupplung 4 aufgebracht wird, erstellt worden ist. Diese Struktur wird weiter unten genauer unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 beschrieben.
Die Ziffer (6) betrifft ein die Durchflußrate erfassendes Ventil (60), das in der Systemstruktur angeordnet ist. Das Durchflußratenerfassungsventil 60 ist mit einem Füllstandserfassungssensor 61 versehen.
Fig. 3 zeigt ein hydraulisches Schaltkreisdiagramm, das schematisch und beispielhaft eine innere Struktur der Hydraulikdruckversorgungseinheit 5 für die Überbrückungskupplung zeigt. Die Hydraulikdruckversorgungseinheit 5 für die Überbrückungskupplung ist so ausgebildet, daß ein Drucksteuerventil 40 elektronischer Art an die Stelle des Überbrückungsmodulationsventils 110 und des Magnetventils 120 gesetzt wird, die beide in Fig. 19 gezeigt sind. Bis auf das Steuerventil 40 elektronischer Art sind die anderen Komponenten dieselben wie diejenigen in Fig. 19 und werden durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Zum Zwecke der Vereinfachung wird somit auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet.
Das Steuerventil 40 elektronischer Art dient als Proportionalsteuerventil, wie die Drucksteuerventile 31 bis 34, wobei es in Abhängigkeit von einem elektronischen Befehl, der von der Regeleinrichtung 10 ausgegeben wird, betätigt wird. Das Steuerventil 40 elektronischer Art ist so gebaut, daß der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 über eine Hydraulikleitung 41 zu derjenigen Seite des Steuerventils 40 rückgeführt wird, auf der sich der Proportional-Elektromagnet 42 befindet, um zu verhindern, daß der tatsächliche Anfangshydraulikdruck PS aufgrund einer Änderung des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler 2 variiert.
Fig. 4 zeigt eine teilweise geschnittene Ansicht, die die Konstruktionsprinzipien der Struktur des Steuerventils 40 zeigt. Im folgenden wird eine spezielle Struktur dieses Ventils unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben, wie sie mit dem Durchflußratenerfassungsventil 60 und dem Füllstandserfassungssensor 61 kombiniert wird. Es sollte angemerkt werden, daß die Drucksteuerventile 31 bis 34, die mit den Drehzahlumschaltkupplungen 21 bis 24 verbunden sind, mit derselben Struktur aufgebaut sind wie das Steuerventil 40.
Im Detail beinhaltet das Drucksteuerventil 40 eine Trommel 46, die einen ersten Kolbenbereich 43, einen zweiten Kolbenbereich 44 und einen dritten Kolbenbereich 45 aufweist. Das linke Ende der Trommel 46 kommt in Berührung mit einem Stößel 47, während das rechte Ende der Trommel 46 in Berührung mit einem Haltestück 49 kommt, welches durch eine Feder 48 nach links gerichtet elastisch beaufschlagt ist.
Der erste Kolbenbereich 43 und der zweite Kolbenbereich 44 bilden eine Hydraulikkammer 50 sowie der zweite Kolbenbereich 44 und der dritte Kolbenbereich 45 bilden eine Hydraulikkammer 51. Die Hydraulikkammer 50 ist mit einem Einlaßkanal 52 und die Hydraulikkammer 51 mit einem Reservoirkanal 53 verbunden.
Eine Hydraulikkammer 54, in der die Feder 48 und das Haltestück 49 untergebracht sind, ist über eine Hydraulikleitung 55 mit einem Auslaßkanal 56 verbunden. Der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 wird in eine Hydraulikkammer 57 eingeleitet, die auf der Seite des Proportional-Elektro-Magneten 42 angeordnet ist.
Der Proportional-Elektromagnet 42 dient als Aktuator zum Verschieben der Trommel 46, wobei ein Stößel 46 des Proportional-Elektromagneten 42 in Berührung mit der linken Stirnfläche der Trommel 46 kommt. Wie allgemein bekannt, weist der Proportional-Elektromagnet 42 eine solche Charakteristik auf, daß eine Schiebekraft F des Stößels 47 proportional zu einem Eingangsstrom i ist.
Wird der Proportional-Elektromagnet 42 betätigt und dadurch die Trommel 46 nach rechts verschoben, so fließt über den Einlaßkanal 52 in die Hydraulikkammer 57 eingeführtes Hydrauliköl in den Auslaßkanal 56. In diesem Moment wird ein Teil des Hydrauliköls, das den Auslaßkanal 56 passiert, über die Hydraulikleitung 55 in die Hydraulikkammer 54 eingeleitet.
Unter der Annahme, daß die druckaufnehmende Fläche des dritten Kolbenbereichs 45 Aa ist und der Hydraulikdruck in dem Auslaßkanal 56, d. h. der Hydraulikdruck in der Hydraulikkammer 54, Pd entspricht, wird eine nach links gerichtete Kraft der Größe Aa·Pd auf die Trommel 46 aufgebracht.
Somit wird die Trommel 46 so betätigt, daß die Schiebekraft F des Stößels 47 mit der vorgenannten Kraft der Größe Aa·Pd ausgeglichen wird, d. h. es stellt sich zwischen ihnen eine zufriedenstellend gut ausgewogene Beziehung ein, wie sie die folgende Gleichung kennzeichnet:
F = Aa·Pd (1)
Im übrigen dient die Feder 48 zum Verschieben der Trommel 46 nach links und die vorangehende Beschreibung ist ohne Berücksichtigung der Wirkung der Feder 48 gemacht worden, da als Feder 48 eine Feder mit einer geringen Federkonstante verwendet wird.
Da die folgende Beziehung zwischen der Schiebekraft F des Stößels 47 und des Betriebsstroms i des Elektromagneten 42 besteht,
F = K·i (2)
erhält man, wie oben beschrieben, aus den Gleichungen (1) und (2) die folgende Beziehung.
K·i = Aa·Pd (3)
Folglich ergibt sich der Hydraulikdruck Pd in dem Auslaßkanal 56 folgendermaßen:
Pd = i·(K/Aa) (4)
Wie sich aus Gleichung (4) ergibt, ist der Hydraulikdruck Pd in dem Auslaßkanal 56 proportional zum Betriebsstrom i des Elektromagneten 42.
Demgemäß kann durch angemessenes Variieren des von der Regeleinrichtung 10 gelieferten Befehlssignals i ein beliebiger Kupplungsdruck auf die Drehzahlumschaltkupplungen 21 bis 24 und die Überbrückungskupplung 4 aufgebracht werden.
Wenn das Drucksteuerventil 40 für die Überbrückungskupplung 4 in einer geschlossenen Stellung gehalten wird, wie in Fig. 3 gezeigt, wird der zweite Kolbenbereich 44 in Richtung des Auslaßkanals 56 hin verschoben, um den Auslaßkanal 56 mit dem zweiten Kolbenbereich 44 zu schließen, wie in Fig. 4 gezeigt.
Es wird nun angenommen, daß ein Kupplungsbehälter der Überbrückungskupplung 4 in einem leeren Zustand gehalten wird und der Proportional-Elektromagnet 42 in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal von der Regeleinrichtung 10 angeschaltet wird, während der vorgenannte Zustand aufrechterhalten wird. Die Trommel 46 wird unter Einwirkung der Schiebekraft des Stößels 47 nach rechts verschoben, wodurch das Drucksteuerventil 40 mit dem Ergebnis geöffnet wird, daß in dem Einlaßkanal 52 befindliches Hydrauliköl in den Auslaßkanal 56 fließt und dadurch die Überbrückungskupplung 4 mit Hydrauliköl versorgt wird. In diesem Moment wird ein Teil des Hydrauliköls, das den Auslaßkanal 56 passiert, über die Hydraulikleitung 55 in die Hydraulikkammer 54 eingeleitet.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 für den Zeitraum der Füllzeit tf, bis der Kupplungsbehälter mit Hydrauliköl gefüllt ist, auf ein Niveau von im wesentlichen Null reduziert und danach steigt er bei Beendigung des Füllvorgangs auf den Anfangsdruck Pc an.
Unter der Annahme, daß eine druckaufnehmende Fläche an gegenüberliegenden Enden der Trommel 46 in dem Drucksteuerventil 40 durch Ab gegeben ist (diese Größe stellt dieselbe druckaufnehmende Fläche an den gegenüberliegenden Enden dar), ein Anfangskupplungsdruck Pc beträgt, der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 durch Pt gegeben ist und die Schiebekraft des Proportional-Elektromagneten 42 F ist, so stellt sich die folgende gut ausgewogene Beziehung ein, da der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 in die Hydraulikkammer 57 auf der Seite des Elektromagneten 42 eingeleitet wird.
F + Ab·Pt = Ab·Pc (5)
Im übrigen dient die Feder 48 zur Verschiebung der Trommel 46 nach links und die obige Gleichung (5) wurde aufgestellt, ohne die Wirkung der Feder (48) zu berücksichtigen, da als Feder (48) eine Feder mit einer geringen Federkonstante verwendet wird.
Die Gleichung (1) kann in folgender Weise umgeformt werden.
Pc = F/Ab + Pt (6)
Somit kann der tatsächliche Überbrückungsanfangshydraulikdruck Ps, der durch Subtraktion des Hydraulikdrucks Pt in dem Drehmomentwandler 2, der auf den rückwärtigen Druckbereich des Kolbens der Überbrückungskupplung 4 aufgebracht wird, von dem Kupplungsanfangsdruck Pc erhalten wird, durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden. Folglich entfällt der Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 durch den vorgenannten tatsächlichen Überbrückungsanfangshydraulikdruck Ps.
Ps = Pc-Pt = F/Ab + Pt-Pt = F/Ab (7)
Es wird nun angenommen, daß die Kraftmaschinendrehzahl variiert und sich dadurch der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 vom Wert Pt auf den Wert Pt' ändert. In diesem Moment, wenn der Anfangskupplungsdruck Pc' beträgt und der tatsächliche Überbrückungshydraulikdruck durch Ps' gegeben ist, gelten die folgenden Gleichungen.
Pc' = F/Ab +Pt' (8)
Ps' = Pc'P't (9)
Aus den obigen Gleichungen (8) und (9) erhält man dann die folgende geänderte Gleichung.
Wenn die Schiebekraft F gleich ki ist (wobei k eine Proportionalitätskonstante bezeichnet und i ein Betriebsstrom des Elektromagneten ist), und der Betriebsstrom i für den Proportional-Elektromagneten die gesamte Zeit nach Vollendung des Füllvorgangs konstant gehalten wird, wird die resultierende Schiebekraft F hier konstant, wodurch sich aus den Gleichungen (7) und (10) die folgende Gleichung ergibt.
Ps = Ps' (11)
Demgemäß wird der tatsächliche Überbrückungsanfangshydraulikdruck Ps immer unverändert belassen, selbst wenn der innere Druck in dem Drehmomentwandler 2 von Pt auf Pt' variiert.
Übrigens wurde nur Bezugs auf den tatsächlichen Anfangshydraulikdruck Ps genommen, der in der vorangegangenen Beschreibung zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs auftritt. Hinsichtlich des Überbrückungsdrucks Pr (siehe Fig. 5) während des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks nach Vollendung des Füllvorgangs stellt sich dieselbe Beziehung wie oben beschrieben ebenfalls ein, jedoch wird der Überbrückungshydraulikdruck Pr nicht durch eine Änderung des inneren Drucks Pt in dem Drehmomentwandler 2 beeinflußt.
Insbesondere wird bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Drucksteuerventil 40 elektronischer Art der innere Druck Pt des Drehmomentwandlers 2 zu der Hydraulikkammer 57 auf der Seite des Elektromagneten 42 zurückgeführt, um den Hydraulikdruck Pt in dem Drehmomentwandler 2 zu kompensieren, der auf den rückwärtigen Druckbereich des Kolbens der Überbrückungskupplung 4 wirkt. Somit kann das Drucksteuerventil 40 eine Variation des tatsächlichen Überbrückungsanfangshydraulikdrucks Ps aufgrund einer Variation des Hydraulikdrucks Pt in dem Drehmomentwandler 2 unterdrücken. Daher ist es nicht notwendig, den Anfangshydraulikdruck Pc bei Berücksichtigung der Variation des Hydraulikdrucks Pt in dem Drehmomentwandler auf ein höheres Niveau voreinzustellen, wie es bei dem herkömmlichen Steuersystem der Fall ist. Somit kann der tatsächliche Überbrückungsanfangshydraulikdruck Ps zu jedem Zeitpunkt einen konstanten Wert annehmen und der Anfangsdruck Pc kann bei einem niedrigeren Druck aufrechterhalten werden, wenn der Betriebsstrom i des Elektromagneten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs zwecks Halten eines konstanten Niederdrucks festgelegt ist.
Hinsichtlich der Rückführung des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler + Durchflußratensteuerventil + Füllstandserfassungssensor - Ziffer (6) - zeigt Fig. 6 eine schematische Schnittansicht, die beispielhaft die innere Struktur des Drucksteuerventils 40 in Kombination mit dem Durchflußratenerfassungsventil 60 und dem Füllstandserfassungssensor 61 darstellt.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Struktur wird von der Hydraulikpumpe 15 geliefertes Hydrauliköl über einen Einlaßkanal 62 in das Durchflußratenerfassungsventil 60 eingeleitet, so daß es über einen Auslaßkanal 63 der Überbrückungskupplung 4 zugeführt wird. In diesem Moment wird der Kanal 64 geschlossen gehalten.
Das Drucksteuerventil 40 elektronischer Art beinhaltet eine Trommel 65, deren rechtes Ende in Berührung mit einem Stößel 66 des Proportional-Elektromagneten 42 kommt und dessen linkes Ende durch eine Feder 67 elastisch abgestützt ist. Hydraulikdruck in einer Hydraulikkammer 70 wird in eine Hydraulikkammer 69 eingeleitet, die von der Trommel 65 und dem Kolben 68 gebildet wird. Das Drucksteuerventil 40 beinhaltet des weiteren eine Hydraulikkammer 71 auf der Seite des Proportional-Elektromagneten 42, in die der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler über eine Hydraulikleitung 41 eingeleitet wird.
Das Durchflußratenerfassungsventil 60 beinhaltet eine Trommel 72, die auf der Seite des Auslaßkanals 63 eine Öffnung 73 aufweist. Die linke Stirnfläche der Trommel 72 ist durch eine Feder 74 elastisch abgestützt und der Hydraulikdruck vor der Öffnung 73 wird über eine Hydraulikleitung 76 einer Hydraulikkammer 75 zugeführt.
Ein elektromagnetischer Aufnehmer 61, der als Füllstandserfassungssensor dient, ist an der rechten Stirnfläche des Durchflußratenerfassungsventils 60 angebracht, wobei zwischen diesen ein Gehäusedeckel 77 angeordnet ist. Die Regeleinrichtung 10 stellt die Vollendung des Füllvorgangs fest, wenn der Aufnehmer 61 eine Bewegung der Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60 detektiert. Es ändert sich nämlich die durch den Aufnehmer 61 induzierte Spannung, wenn die Trommel 72 auf den Aufnehmer 61 zu oder von ihm weg verschoben wird, wodurch eine Bewegung der Trommel 72 durch Detektion der Änderung der induzierten Spannung erfaßt werden kann.
Wenn die Überbrückungskupplung 4 mittels der kombinierten Struktur bestehend aus dem Drucksteuerventil 40 und dem Durchflußratenerfassungsventil 60, wie in den Fig. 3 und 6 gezeigt, in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht werden soll, so schaltet die Regeleinrichtung 10 den Elektromagneten 42 des Drucksteuerventils 40 an. Dies ermöglicht es der Trommel 65 des Drucksteuerventils 40, sich nach links zu verschieben, wodurch von der Hydraulikpumpe 15 geliefertes Hydrauliköl über den Einlaßkanal 62 und die Hydraulikleitung 78 in das Drucksteuerventil 40 fließt. Dann fließt das Hydrauliköl, das in das Drucksteuerventil 40 geflossen ist, weiter über eine Hydraulikleitung 70 und einen Kanal 79 in das Durchflußratenerfassungsventil 60, so daß es der Überbrückungskupplung 4 über die Öffnung 73 in der Trommel 72 und den Auslaßkanal 63 zugeführt wird. Das in dem Kanal 79 befindliche Hydrauliköl wird über die Hydraulikleitung 76 in der Trommel 72 in die Hydraulikkammer 75 eingeleitet.
Dies verursacht über der Öffnung 73 einen zu erzeugenden Differenzdruck, wodurch die Trommel 72 unter der Wirkung des Differenzdrucks nach links verschoben wird, bis das Durchflußratenerfassungsventil 60 geöffnet ist. Folglich tritt druckbeaufschlagtes Hydrauliköl, das in den Einlaßkanal 62 geflossen ist, direkt in den Kanal 79 ein und wird dann über die Öffnung 73 der Überbrückungskupplung 4 zugeführt. Das Versorgen der Überbrückungskupplung 4 mit Hydrauliköl über das Durchflußratenerfassungsventil 60 wird solange fortgesetzt, bis der Kupplungsbehälter vollständig mit Hydrauliköl gefüllt ist.
Wie bereits oben angesprochen und in Fig. 5 gezeigt, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 für den Zeitraum der Füllzeit tf auf einem Niveau von nahezu Null gehalten, bis der Kupplungsbehälter mit Hydrauliköl gefüllt ist. Bei Vollendung des Füllvorgangs steigt er auf den Anfangsdruck Pc an.
Wenn der Kupplungsbehälter vollständig mit Hydrauliköl gefüllt ist, ist der Füllvorgang beendet und es fließt kein Hydrauliköl mehr, mit dem Ergebnis, daß sich der Differenzdruck über der Öffnung 73 abbaut. Dies ermöglicht es der Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60, sich aufgrund der Rückstellkraft der Feder 74 zu verschieben bis der geschlossene Zustand des Durchflußratenerfassungsventils 60 wieder hergestellt ist.
Wenn der Kupplungsbehälter vollständig mit Hydrauliköl gefüllt ist, wird nämlich die Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60 unter der Wirkung der Feder 74 in die in Fig. 6 gezeigte Stellung zurückgestellt. Somit kann die Vollendung des Füllvorgangs exakt detektiert werden, indem die Vollendung der Rückwärtsbewegung der Trommel 72 durch den Aufnehmer 61 detektiert wird.
Das Erfassungssignal des Aufnehmers 61 wird der Regeleinrichtung 10 zugeführt. Nachdem die Regeleinrichtung 10 die Vollendung des Füllvorgangs in Abhängigkeit von dem Eingangssignal detektiert hat, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 allmählich gesteigert, indem die Stärke des dem Elektromagneten 42 zugeführten Stroms allmählich gesteigert wird.
Mit der kombinierten Struktur, bestehend aus Drucksteuerventil 40 und dem Durchflußratenerfassungsventil 60, wie in den Fig. 3 und 6 gezeigt, wird nämlich der Druck Pt in dem Drehmomentwandler in die Hydraulikkammer 71 an der Seite des Drucksteuerventils 40, auf der sich der Elektromagnet 42 befindet, zurückgeführt, um den Druck Pt in dem Drehmomentwandler 2 auszugleichen, der auf den rückwärtigen Druckbereich des Kolbens der Überbrückungskupplung 4 aufgebracht wird, wodurch eine Änderung des tatsächlichen Überbrückungsanfangshydraulikdrucks Ps aufgrund einer Änderung des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler 2 unterdrückt werden kann. Demgemäß kann der tatsächliche Überbrückungsanfangshydraulikdruck Ps immer einen konstanten Wert annehmen, indem der Betriebsstrom i des Elektromagneten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs konstant gehalten wird. Bei dieser kombinierten Struktur macht es die Anordnung des Durchflußratenerfassungsventils 60 möglich, die Überbrückungskupplung 4 mit Hydrauliköl bei hoher Durchflußrate zu versorgen.
Da der Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs exakt unter Verwendung des Aufnehmers 61 durch Erfassen der Bewegung der Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60 bestimmt werden kann, kann der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs, d. h. der Anfangsdruck in der Kupplung, fast auf das Niveau des Hydraulikdrucks in dem Drehmomentwandler reduziert werden, wodurch ein Stoß, der verursacht wird, wenn die Überbrückungskupplung 4 beim Anfangsdruck in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht wird, merklich reduziert werden kann.
Im übrigen wird bei der in Fig. 6 gezeigten kombinierten Struktur die Vollendung des Füllvorgangs durch Erfassen der Bewegung der Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60 unter Verwendung des Aufnehmers 61 bestimmt. Alternativ kann eine Füllstandserfassungseinrichtung mit einer anderen Struktur verwendet werden, vorausgesetzt es ist gewährleistet, daß die Erfassung der Vollendung des Füllvorgangs auf der Bewegung der Trommel 72 des Durchflußratenerfassungsventils 60 beruht. Beispielsweise kann die Vollendung des Füllvorgangs auch in einer solchen Weise detektiert werden, daß ein links von der Trommel 72 angeordneter Kolben durch die Feder 74 elastisch abgestützt wird und eine Verschiebung des Kolbens in Richtung auf oder von dem Gehäusedeckel 77 weg bei Bewegung der Trommel 72 elektrisch erfaßt wird.

(2) Steuerung der zeitlichen Abschaltabstimmung der Überbrückungskupplung

Diese Ziffer (2) betrifft die Steuerung der zeitlichen Abstimmung, die durchzuführen ist, wenn die Überbrückungskupplung 4 während des Umschaltens der Drehzahl ausgeschaltet wird. Hier wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 7 und mehrere Zeitdiagramme in Fig. 8 die Arbeitsweise der Regeleinrichtung 10 beschrieben.
Die Regeleinrichtung 10 bestimmt auf Grundlage des während des Betriebs des Fahrzeugs gelieferten Ausgangssignales von dem Umdrehungssensor 6 und dem Gashebelstellungssensor 13, ob ein Umschalten der Drehzahl durchgeführt werden soll oder nicht (Schritt 200).
Wenn z. B. eine erste Drehzahl ausgewählt worden ist, indem die in Fig. 2 gezeigte Drehzahlumschaltkupplung 21 in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht worden ist, und die Regeleinrichtung 10 festgestellt hat, daß beim Schritt 200 eine zweite Drehzahl gewählt werden soll, so betätigt die Regeleinrichtung 10 zunächst das Drucksteuerventil 32 für die zweite Drehzahlkupplung 22 (Schritt 210).
Wenn das Drucksteuerventil 32 betätigt ist (Zeitpunkt t&sub1; in Fig. 8), wird der Kupplungsbehälter der Kupplung 22 in einen leeren Zustand gebracht. Dies führt dazu, daß der Kupplungsdruck der Kupplung 22 auf einem Niveau von im wesentlichen Null gehalten hat, bis ein bestimmter Zeitraum (Füllzeit) tf nach Betätigung des Drucksteuerventils 32 abgelaufen ist, wie in Fig. 8 gezeigt.
Als nächstes berechnet die Regeleinrichtung 10 einen Kupplungshydraulikdruck P&sub2;, der nach Ablauf der Füllzeit tf auf die Drehzahlumschaltkupplung 22 aufgebracht werden soll (Schritt 220).
Ein sogenannter Drehzahlumschaltstoß tritt aufgrund einer Differenz zwischen dem von dem Kraftübertragungsorgan 3 gelieferten Abtriebsdrehmoment kurz vor dem Umschalten der Drehzahl und dem von dem Kraftübertragungsorgan 3 gelieferten Abtriebsdrehmoment unmittelbar nach dem Umschalten der Drehzahl auf. Aus diesem Grund kann das Auftreten eines Drehzahlumschaltstoßes verhindert werden, indem das Umschalten der Drehzahl so durchgeführt wird, daß die zwischen den beiden vorgenannten Drehmomenten auftretende vorgenannte Differenz eliminiert wird.
Unter der Annahme, daß die Drehzahl der Antriebswelle 1a des Drehmomentwandlers 2 durch n&sub1; gegeben ist und die Drehzahl der Abtriebswelle 2a des in Fig. 1 gezeigten Drehmomentwandlers 2 n&sub2; beträgt, kann ein Primärkoeffizient (STP) und ein Drehmomentverhältnis (ST), das für das Betriebsverhalten des Drehmomentwandlers 2 charakteristisch ist, berechnet werden, indem ein Verhältnis der Drehzahl der Antriebswelle 1a zur Drehzahl der Abtriebswelle 2a des Drehmomentwandlers 2 gebildet wird, d. h. ein e-Wert, der gleich n&sub2;/n&sub1; ist. Da das Antriebsdrehmoment Tp des Drehmomentwandlers durch die folgende Gleichung
Tp = STP·(n&sub1; /1000)² (12)
gegeben ist und das Abtriebsdrehmoment Tt des Drehmomentwandlers durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann,
Tt = Tp·ST (13),
kann die Größe des Abtriebsdrehmoments Tt des Drehmomentwandlers gemäß der obigen Gleichungen auf Basis des Primärkoeffizienten (STP) und des Drehmomentverhältnisses (ST) berechnet werden.
Wenn das Abtriebsdrehmoment Tt des Drehmomentwandlers zum Zeitpunkt t&sub1; des Aussendens eines Befehls zum Umschalten der Drehzahl bekannt ist, kann das Drehmoment TB an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans 3 zum Zeitpunkt t&sub1; aus der folgenden Gleichung gewonnen werden.
TB = G·Tt (14),
wobei G ein Übersetzungsverhältnis des gesamten Kraftübertragungsorgans 3 bezeichnet.
Andererseits wird ein Reibungsmoment der Kupplung zum Zeitpunkt t&sub2; der Vollendung des Füllvorgangs, d. h. ein Reibungsmoment Tc an der als nächstes in eine eingerückte Stellung zu bringenden zweiten Drehzahlkupplung 22 zum Zeitpunkt t&sub2; der Vollendung des Füllvorgangs, durch die folgende Gleichung beschrieben:
Tc = Kc·µ·P (15),
wobei Kc einen Kupplungsreibungskoeffizienten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs bezeichnet, µ einen Kupplungsreibungskoeffizienten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs bezeichnet, der eine Funktion der relativen Winkelgeschwindigkeit V der Kupplungsscheiben ist, und P den Hydraulikdruck in der Kupplung bezeichnet.
Das Reibungsmoment Tc kann in ein Drehmoment TA an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans 3 zum Zeitpunkt t&sub2; der Vollendung des Füllvorgangs gemäß der folgenden Gleichung (16) umgerechnet werden.
TA = G'·Tc
= Kc·µ.G'·P (16),
wobei G' ein Übersetzungsverhältnis zwischen der in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringenden Kupplung zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllgangs (zweite Drehzahlkupplung) und der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans bezeichnet.
Um eine Änderung des Drehmoments während des Umschaltens der Drehzahl zu vermeiden, ist es erforderlich, daß das Drehmoment TB an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans kurz vor dem Umschalten der Drehzahl, welches durch die Gleichung (14) dargestellt wird, gleich dem Drehmoment TA an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs ist. Wenn die Bedingung TB=TA erfüllt ist, ergibt sich der Hydraulikdruck in der in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringenden Kupplung (zweite Drehzahlkupplung) unter Beachtung der Gleichungen (14) und (16) aus der folgenden Gleichung.
P = (G·Tt)/(Kc·µ·G') (17)
Es ist zu beachten, daß der Kupplungsreibungskoeffizient in der obigen Gleichung (17) eine Funktion der Drehzahl der Kupplungsscheibe ist, und es daher unmöglich ist, ihn im voraus zu kennen. Die Anzahl der Relativdrehungen der Reibungsscheiben zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs kann jedoch aus der Drehzahl n&sub2; der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers, die mittels des Umdrehungssensors 7 detektiert wurde, einem Übersetzungsverhältnis des Kraftübertragungsorgans 3 vor und nach dem Umschalten der Drehzahl und der Drehzahl n&sub3; der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans, die mittels des Umdrehungssensors 8 detektiert wurde, erhalten werden. Dadurch wird es möglich, den Kupplungsreibungskoeffizienten zum Zeitpunkt des Beginns des Umschaltens der Drehzahl zu bestimmen.
Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 berechnet die Regeleinrichtung 10 im Schritt 220 auf Grundlage der Gleichung (17) den Hydraulikdruck P&sub2;, der für die Drehzahlumschaltkupplung 22 zu verwenden ist.
Als nächstes ermittelt die Regeleinrichtung 10, ob die Füllzeit beendet ist oder nicht (Schritt 230). In diesem Fall erfolgt die Ermittlung des Endes der Füllzeit unter Verwendung eines Zeitmessers (nicht dargestellt). Alternativ kann angesichts des Phänomens, daß das Fließen des Hydrauliköls d. h. in der Drehzahlumschaltkupplung 22, im wesentlichen unterbrochen wird, die Beendigung der Füllzeit mittels eines Sensors detektiert werden, der in der Mitte einer Hydraulikdruckversorgungsleitung angeordnet ist, um das vorgenannte Phänomen zu erfassen.
Wenn die Regeleinrichtung 10 im Schritt 230 festgestellt hat, daß die Füllzeit beendet ist, übermittelt die Regeleinrichtung 10 dem Drucksteuerventil 32 ein Steuersignal, so daß der Kupplungshydraulikdruck P&sub2;, der im Schritt 220 ermittelt wurde, auf die Drehzahlumschaltkupplung 22 aufgebracht wird (Schritt 240). Des weiteren schaltet die Regeleinrichtung 10 zum Zeitpunkt t&sub2; der Beendigung der Füllzeit das Drucksteuerventil 31, das in Wirkverbindung mit der Drehzahlumschaltkupplung 21 für die erste Drehzahl steht, welche kürzlich in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht worden ist, aus. Zusätzlich sendet die Regeleinrichtung 10 zum Zeitpunkt t&sub2; der Beendigung der Füllzeit einen Überbrückungsstoppbefehl an das Drucksteuerventil 40 aus, das mit der Überbrückungskupplung 4 verbunden ist, um die Überbrückungskupplung 4 auszuschalten (Schritt 250).
Nach dem Zeitpunkt t&sub2; wird der Hydraulikdruck in der Drehzahlumschaltkupplung 22 graduell gesteigert bis er auf einem vorgegebenen Druck gehalten wird.
Gemäß dem Steuersystem der vorliegenden Erfindung schaltet die Regeleinrichtung 10, wie in Fig. 8 gezeigt, die Überbrückungskupplung 4 zum Zeitpunkt t&sub2; der Beendigung der Füllzeit in der oben beschriebenen Weise aus. Dies macht es möglich, eine Fehlfunktion dahingehend zu vermeiden, daß das Abtriebsdrehmoment des Kraftübertragungsorgans 3 aufgrund der Anordnung des Drehmomentwandlers 2 für den Zeitraum der Füllzeit auf Null reduziert wird, wie es bei dem herkömmlichen Steuersystem der Fall ist, welches die Überbrückungskupplung 4 zum Zeitpunkt t&sub1;, in dem ein Drehzahlumschaltbefehl ausgesendet wird, ausschaltet.
Des weiteren wird gemäß dem Steuersystem der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 8(b) gezeigt, der Kupplungshydraulikdruck P&sub2;, der im Schritt 220 ermittelt wurde, zum Zeitpunkt t&sub2; der Vollendung des Füllvorgangs auf die Drehzahlumschaltkupplung 22 für die zweite Drehzahl aufgebracht. Somit wird, wie in Fig. 8(d) gezeigt, das Drehmoment an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans 3 kurz vor dem Umschalten der Drehzahl gleich dem Drehmoment an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs, wodurch das Auftreten eines Drehzahlumschaltstoßes effektiv vermieden werden kann.
Wenn die Überbrückungskupplung 4 zum Zeitpunkt t&sub2; ausgeschaltet wird, scheint es, als ob sich in der Praxis das Verhältnis der Pumpendrehzahl zur Turbinendrehzahl in dem Drehmomentwandler 2 momentan auf den Wert 1 ändert und dadurch ein Zeitpunkt existiert, in dem kein Drehmoment übertragen wird. Zum Zeitpunkt t&sub2; wird jedoch die erste Drehzahlkupplung ausgeschaltet und die zweite Drehzahlkupplung beginnt ihren wirksamen Eingriff. Da die Trägheitsenergie in dem Kraftübertragungsorgan für das wirksame Einrücken der zweiten Drehzahlkupplung verbraucht wird, existiert somit in der Praxis kein Zeitpunkt, in dem die Drehmomentübertragung unterbrochen ist. Da die Drehzahl der Turbine in dem Drehmomentwandler 2 aufgrund der Last, die anliegt, wenn die zweite Drehzahlkupplung ihr wirksames Einrücken beginnt, stark abfällt, wird ein Drehmoment zwischen der Pumpe und der Turbine in dem Drehmomentwandler unmittelbar nach dem Zeitpunkt t&sub2; ausgetauscht.
Gemäß dem Steuersystem der vorliegenden Erfindung wird, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 8(a) gezeigt, der Hydraulikdruck in der Drehzahlumschaltkupplung 21 für die erste Drehzahl plötzlich abgebaut nachdem das Drucksteuerventil 32 ausgeschaltet worden ist. Demgemäß tritt ein Betriebszustand auf, bei dem die zweite Drehzahlumschaltkupplung 22 ihr wirksames Einrücken beginnt, bevor die erste Drehzahlumschaltkupplung 21 außer Betrieb getreten ist. Dies kann eine Änderung des Drehmoments in gewissem Ausmaß verursachen. Um das Auftreten eines derartigen Phänomens zu vermeiden, wird es ausreichen, wie in Fig. 9(a) gezeigt, daß der auf die erste Drehzahlumschaltkupplung 21 aufgebrachte Hydraulikdruck für den Zeitraum vom Zeitpunkt t&sub1;, wenn ein Drehzahlumschaltbefehl ausgesandt wird, bis zum Zeitpunkt t&sub2;, wenn die zweite Drehzahlkupplung 22 ihr wirksames Einrücken beginnt, vorher auf ein passend festgelegtes Niveau von P&sub1; abgesenkt wird, und dann der Hydraulikdruck in der ersten Drehzahlkupplung 21 zum Zeitpunkt t&sub2; auf Null reduziert wird. Es ist zu beachten, daß der Hydraulikdruck P&sub1; irgendeinen Wert annehmen kann, der gewährleistet, daß für den Zeitraum der Füllzeit zwischen dem Zeitpunkt t&sub1; und dem Zeitpunkt t&sub2; ein in Fig. 8(b) gezeigter Wert des Abtriebsdrehmoments aufrechterhalten werden kann. Ein den Hydraulikdruck P&sub1; angebender Wert kann aus den Gleichungen (14) und (16) erhalten werden.
Fig. 10 zeigt eine Prozedur von Prozeßschritten, die in der oben beschriebenen Weise durchzuführen sind. Gemäß dieser Prozedur wird zwischen den in Fig. 7 gezeigten Schritten 220 und 230 ein Schritt 225 ausgeführt. Insbesondere berechnet die Regeleinrichtung 10 im Schritt 225 einen Hydraulikdruck P&sub1;, der für den Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt t&sub1; und dem Zeitpunkt t&sub2; auf die Drehzahlumschaltkupplung 21 aufzubringen ist, die kürzlich in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht worden ist, und steuert das Drucksteuerventil 31 so, daß der Hydraulikdruck in der Kupplung 21 den berechneten Hydraulikdruck P&sub1; erreichen kann.
In diesem Fall sind z. B. die beiden folgenden Verfahren zur Änderung des Hydraulikdrucks in der Drehzahlumschaltkupplung 21 durch Betätigen des Drucksteuerventils 31 möglich. Eines von ihnen besteht darin, den Kupplungshydraulikdruck unmittelbar nach Aussenden eines Drehzahlumschaltbefehls auf den Hydraulikdruck P&sub1; zu ändern, wie die durchgezogenen Linien in Fig. 9(a) zeigen. Das andere besteht darin, den Hydraulikdruck nach Aussenden des Drehzahlumschaltbefehls allmählich auf den Hydraulikdruck P&sub1; zu bringen, wie die gestrichelte Linie in Fig. 9(a) zeigt. Es sollte selbstverständlich klar sein, daß der Hydraulikdruck P&sub1; in der Drehzahlumschaltkupplung 21 nicht notwendig mit dem Hydraulikdruck P&sub2; identisch ist, mit dem die Drehzahlumschaltkupplung 22 ihr wirksames Einrücken beginnt.
Gemäß dieser Prozedur von durchzuführenden Prozeßschritten wird die Überbrückungskupplung 4 natürlich zum Zeitpunkt t&sub2;, wenn die Füllzeit beendet ist, ausgeschaltet, wie in Fig. 9(c) gezeigt.
Im Detail wird gemäß dem in den Fig. 9 und 10 gezeigten Steuersystem der Hydraulikdruck in der Kupplung, die in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht worden ist, für den Zeitraum bis die Füllzeit beendet ist auf ein passendes Niveau abgesenkt und der Hydraulikdruck in der Kupplung wird dann auf Null reduziert, wenn die Füllzeit beendet ist, wodurch eine Änderung des Drehmoments, die verursacht wird, wenn eine nächste Kupplung ihr wirksames Einrücken beginnt, mit höherer Zuverlässigkeit verhindert werden kann.
Es ist zu beachten, daß, währenddessen die Regeleinrichtung 10 die Berechnung für die Gleichung (17) durchführt, das Abtriebsmoment Tt von dem Drehmomentwandler 2 auf Basis des Abtriebsdrehmoments von der Kraftmaschine 1 unter Verwendung der vorher bekannten Leistungsdaten der Abtriebsseite der Kraftmaschine 1 oder es direkt durch Verwendung eines Drehmomentsensors erhalten werden kann.

(3) Durchzuführende Steuerung, um die Überbrückungskupplung zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringen

Die Ziffer (3) betrifft eine Steuerung zum Modulieren des Hydraulikdrucks, wenn die Drehzahl der Kraftmaschine die Minimaldrehzahl der Kraftmaschine, die für den Überbrückungseingriff erforderlich ist, überschreitet, nachdem das Fahrzeug seine Vorwärtsbewegung in Abhängigkeit von einem Befehl, der durch Betätigung des Schalthebels 16 ausgesendet wird, begonnen hat. Diese Steuerung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme in den Fig. 11(a) und (b) sowie mehrere Zeitdiagramme in Fig. 12 beschrieben, die Charakteristiken hinsichtlich eines während des Zeitablaufs ausgesendeten Befehls darstellen, der den Hydraulikdruck zum Überbrücken oder dergleichen angibt.
Nachdem das Fahrzeug seine Vorwärtsbewegung begonnen hat, mißt die Regeleinrichtung 10 die Drehzahl n&sub1; der Kraftmaschine auf Grundlage des Ausgangssignals des Kraftmaschinenumdrehungssensors 6. Wenn die Drehzahl n&sub1; der Kraftmaschine die minimale Drehzahl nr der Kraftmaschine (siehe Fig. 12(b)), die zum Überbrücken erforderlich ist (Schritt 300), erreicht, wird in den Elektromagneten 42 des Drucksteuerventils 40 für die Überbrückungskupplung 4 ein Auslösebefehl, der hohen Druck angibt, für einen vorgegebenen Zeitraum eingeleitet, wodurch die Überbrückungskupplung 4 mit unter hohem Druck stehenden Hydrauliköl versorgt wird, um den Füllprozeß zu fördern (Schritt 310). Um den Füllvorgang vollständig abzuschließen, wird danach ein Befehl ausgegeben, der den Hydraulikdruck auf einen entsprechenden Hydraulikdruck (Pt + β) senkt, der höher ist als der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 und dieser Wert wird dann für einen vorgegebenen Zeitraum gehalten (Schritte 320 und 330). In diesem Fall besteht der Grund, weshalb die Überbrückungskupplung 4 auf diese Weise mit einem Hydraulikdruck versorgt wird, der höher ist als der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2, darin, daß der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 auf den rückwärtigen Druckbereich eines Kolbens der Überbrückungskupplung 4 aufgebracht wird. In dem Fall, in dem die oben beschriebene Struktur nicht verwendet wird, ist es natürlich, daß keine Notwendigkeit besteht, die oben beschriebene Anordnung zu berücksichtigen. Da der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 im wesentlichen proportional zur Drehzahl der Kraftmaschine ist, kann er auf der Grundlage der Ausgangssignale von dem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6 und anderen Sensoren berechnet werden. Nebenbei bemerkt kann in dem Fall, in dem die Drehzahl der Kraftmaschine ein wenig variiert, ein Hydraulikdruck vorgegebener Größe (entsprechend dem Wert der Obergrenze der Variation) auf die Überbrückungskupplung 4 angebracht werden.
Wenn die Regeleinrichtung 10 die Vollendung des Füllvorgangs mittels Durchführung einer Steuerung im Laufe der Zeit oder auf Grundlage der Ausgangssignale von einem geeigneten Füllstandserfassungssensor oder anderen Sensoren bestätigt, vergrößert die Regeleinrichtung 10 als nächstes allmählich einen Befehl, gemäß dem dem Drucksteuerventil 40 Hydraulikdruck zugeführt wird, so daß es der Überbrückungskupplung 4 möglich ist, in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht zu werden, wodurch der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 allmählich anwächst. In diesem Moment variiert der Steigerungsgradient des Hydraulikdrucks in Abhängigkeit von dem Ausmaß S der Öffnungsstellung des Gashebels und dem Gewicht I der Fahrzeugkarosserie. Normalerweise wird der Überbrückungseingriff zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs bei der Minimaldrehzahlstufe ausgeführt. Wird der Überbrückungseingriff bei einer anderen Drehzahlstufe ausgeführt, so wird ein Untersetzungsverhältnis zu den vorgenannten Parametern addiert und dann eine Aufbaurate in Abhängigkeit von diesen Parametern (Fahrzeuggewicht, Öffnungsstellung des Gashebels und Übersetzungsverhältnis) passend variiert (Schritt 340).
Der beim Umschalten der Drehzahl bei einem Zahnradkraftübertragungsorgan verursachte Stoß wird durch Verwendung eines Stoßwertes J berechnet, der gemäß der folgenden Gleichung definiert ist.
wobei
J: Stoßwert
α: Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie
K: Umrechnungskoeffizient
G: Konstante bezüglich des Untersetzungsverhältnisses
I: Gewicht des Fahrzeugs (Gewicht der Fahrzeugkarosserie + Gewicht der auf der Fahrzeugkarosserie plazierten Ladung)
µ: Reibungskoeffizient der Kupplungsscheiben
P: Hydraulikdruck in der Kupplung.
Die Konstante G bezüglich des Untersetzungsverhältnisses wird in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahlstufe festgelegt, beinhaltet jedoch einen Koeffizienten, der die Anzahl der übereinander angeordneten Kupplungsplatten und die Fläche der entsprechenden Kupplungsplatte bei einer entsprechenden individuellen Drehzahlstufe einbezieht. Daher ändert sich die Größe dieser Konstante G in einem gewissen Ausmaß abhängig von der jeweiligen Drehzahlstufe. In dem Fall, in dem die Anzahl der übereinander angeordneten Kupplungsplatten und die Fläche einer jeden Kupplungsplatte in der jeweiligen Drehzahlstufe gleich sind, bezeichnet die Konstante G natürlich ihrerseits ein Untersetzungsverhältnis.
Der zweite in der Klammer der Gleichung (18) enthaltene Term Pdµ/dt stellt einen Term dar, der sich auf den Fall bezieht, in dem eine große Differenz zwischen der statischen Reibung und der dynamischen Reibung vorliegt. Dieser Term wird zum Zeitpunkt der Vollendung des wirksamen Eingriffs der Kupplung stark beeinflußt, kann jedoch vernachlässigt werden, wenn sich herausstellt, daß keine Differenz zwischen der statischen Reibung und der dynamischen Reibung gegeben ist.
Die Beschreibung wird im Folgenden ohne Berücksichtigung des zweiten Terms fortgesetzt.
Aus dem oben beschriebenen Grund kann der Stoßwert in Gleichung (18) durch folgende Formel ausgedrückt werden.
J = KG/I·µdp/dt (19)
Eine aus der Gleichung (19) herzuleitende Lösung für dp/dt schreibt sich wie folgt.
Da K bzw. µ bekannte Größen sind, ist es unter Bezug auf Gleichung (20) ausreichend, nur I, J und G zu kennen.
In der Praxis kann I, d. h. das Gewicht des Fahrzeugs, aus dem Ausgangssignal des Fahrzeuggewichtssensors 14 erhalten werden und G, d. h. die Konstante bezüglich des Untersetzungsverhältnisses, kann aus dem Untersetzungsverhältnis selbst bekannt sein. Andererseits stellt J, d. h. der Stoßwert, eine den Stoß angebende Größe dar, die als Sollgröße verwendet werden soll. Dieser Wert wird durch die Größe der Ladung festgelegt (ein kleinerer Wert wird bei leichter Ladung bevorzugt und ein größerer Wert wird bei schwerer Ladung bevorzugt). Da die auf die Fahrzeugkarosserie aufgebrachte Ladung praktisch nicht gemessen werden kann, sie jedoch proportional zu der von der Kraftmaschine erzeugten Leistung ist, kann die o. g. Sollgröße, der Stoßwert J, auf Grundlage des aktuellen Öffnungsgrades des Gashebels bestimmt werden. Der Stoßwert J kann nämlich auf der Grundlage eines Ausgangssignals von dem Gashebelstellungssensor 13 bestimmt werden. Nebenbei bemerkt, kann der Stoßwert J im Verhältnis zum Ausgangssignal von dem Gashebelstellungssensor 13 geändert werden.
Auf diese Weise mißt die Regeleinrichtung 10 den Öffnungsgrad des Gashebels, das Fahrzeuggewicht sowie- das Übersetzungsverhältnis und berechnet die optimale Aufbaurate dp/dt, um den Hydraulikdruck auf Grundlage dieser berechneten Rate dp/dt allmählich zu steigern. Alternativ kann dp/dt vorher in einem Speicher der Regeleinrichtung 10 unter Verwendung des Öffnungsgrades des Gashebels, des Fahrzeuggewichts und des Übersetzungsverhältnisses als Variablen gespeichert werden, um es zu ermöglichen, dp/dt bei Bedarf entsprechend den detektierten Werten dieser Variablen aus dem Speicher auszulesen. Zusätzlich können Daten verwendet werden, die aus tatsächlichen Messungen, welche mit einem tatsächlichen Fahrzeug durchgeführt wurden, gewonnen wurden.
Nachdem der Hydraulikdruck allmählich angestiegen ist, mißt die Regeleinrichtung 10 einen e-Wert des Drehmomentwandlers 2 (Schritt 360) (der e-Wert ist durch n&sub2;/n&sub1; gegeben, wobei n&sub1; die Drehzahl einer Antriebswelle des Drehmomentwandlers 2 und n&sub2; die Drehzahl einer Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 2 bezeichnet). Wenn der e-Wert "1" wird oder einen sehr nahe bei 1 liegenden vorgegebenen Wert "E&sub0;" erreicht (siehe Fig. 12(c)), wird das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks beendet (Schritt 390). Überschreitet der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 den voreingestellten Druck Pa, der den oberen Grenzwert während des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks angibt, bevor der e-Wert "1" oder den voreingestellten Wert E&sub0; erreicht (siehe Fig. 11(a)), führt die Regeleinrichtung 10 die Steuerung so durch, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 für einen gewissen Zeitraum auf dem oberen Grenzwert, der durch den voreingestellten Druck Pa gegeben ist, gehalten wird bis der e-Wert E&sub0; erreicht (Schritte 370 und 380). Es sollte hinzugefügt werden, daß, wenn der e-Wert einmal bekannt ist, die Drehzahl der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers 2 unter Verwendung des Ausgangssignals von dem Abtriebswellenumdrehungssensor 8 des Kraftübertragungsorgans und des Übersetzungsverhältnisses hergeleitet werden kann.

(4) Während des normalen Betriebs des Fahrzeugs durchzuführende Steuerung des Hydraulikdrucks in der Überbrückungskupplung

Die Ziffer (4) betrifft die Steuerung, welche während des normalen Betriebs des Fahrzeugs nach dem Umschalten der Drehzahl oder dem Beginn der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs durchzuführen ist.
Wenn die Steuerung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks beendet ist, führt die Regeleinrichtung 10 die Steuerung so durch, daß der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler 2 auf einen Wert reduziert wird, der dem Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine oder einem Wert Pβ entspricht, der merklich größer als der erstgenannte Wert ist (siehe Fig. 12(a)).
Insbesondere bestimmt die Regeleinrichtung 10 im Schritt 400, ob das Umschalten der Drehzahl bewirkt werden soll oder nicht. Wenn die Regeleinrichtung 10 festgestellt hat, daß ein Umschalten der Drehzahl nicht bewirkt werden soll, berechnet sie danach das von der Kraftmaschine 1 erzeugte Drehmoment T auf Grundlage des Ausgangssignals S von dem Gashebelstellungssensor 13 und dem Ausgangssignal n&sub1; von dem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6 so lange, wie die Drehzahl n&sub1; der Kraftmaschine auf einen kleineren Wert als die minimale Drehzahl n&sub2; der Kraftmaschine, die zum Einstellen eines Überbrückungsbetriebs erforderlich ist, vermindert ist (Schritt 430).
Wie in Fig. 13 gezeigt, ist das von der Kraftmaschine abgegebene Drehmoment T eng mit der Drehzahl der Kraftmaschine 1 und der Öffnungsstellung des Gashebels verknüpft und es werden verschiedene Werte des Drehmomentes T, die den betreffenden Werten dieser Parameter entsprechen, vorher in dem Speicher der Regeleinrichtung 10 gespeichert. Somit kann das aktuelle Drehmoment T der Kraftmaschine erhalten werden, indem aus dem Speicher der Drehmomentwert gelesen wird, der den Detektionsausgangssignalen des Kraftmaschinenumdrehungssensors 6 und des Gashebelstellungssensors 13 entspricht. Da Werte, die gänzlich mit den vorher gespeicherten Parameterwerten zusammenfallen, nicht unbedingt von den entsprechenden Sensoren geliefert werden, können in der Praxis entsprechende Zwischenwerte durch Anwendung eines Interpolationsverfahrens oder dergleichen ermittelt werden. Dann steuert die Regeleinrichtung 10 den Kupplungshydraulikdruck so, daß das von der Überbrückungskupplung 4 übertragene Drehmoment mit dem Abtriebsdrehmoment T der Kraftmaschine zusammenfällt, welches aus der Drehzahl der Kraftmaschine und der Öffnungsstellung des Gashebels erhalten wurde, oder das von der Überbrückungskupplung 4 übertragene Drehmoment einen Wert annimmt, der wesentlich größer ist als das Abtriebsdrehmoment T der Kraftmaschine.
Hier kann das von der Überbrückungskupplung 4 übertragene Drehmoment T' durch folgende Gleichung ausgedrückt werden.
T' = K·µ(v)·P (21)
wobei
K: Kupplungskoeffizient
µ(v): Reibungskoeffizient der Kupplung
P: Kupplungsdruck
Daher kann das Abtriebsdrehmoment T der Kraftmaschine in den Kupplungsdruck P umgerechnet werden, indem der Kupplungsdruck P, bei dem sich die Beziehung T = T' einstellt, auf Grundlage der obigen Gleichung (21) ermittelt wird.
Die Regeleinrichtung 10 ermittelt nämlich das Kraftmaschinendrehmoment T aus Ausgangssignalen von dem Gashebelstellungssensor 13 und dem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6, rechnet den ermittelten Drehmomentwert T oder den Wert, der wesentlich größer als letzterer ist, gemäß Gleichung (21) in einen Kupplungsdruck P um (Schritt 440) und sendet dann einen Hydraulikdruckbefehl, der dem umgerechneten Kupplungsdruck P entspricht, an das Drucksteuerventil (Schritt 450).
Während des Fahrzeugbetriebs variiert das Abtriebsdrehmoment T der Kraftmaschine, wie in Fig. 14 gezeigt. Da das Fahrzeug während der Reduktion des Überbrückungskupplungsdrucks auf den umgerechneten Wert, der durch Umrechnen des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine in Hydraulikdruck erhalten wurde (durch eine gestrichelte Linie in Fig. 14(a) dargestellt), oder auf den Hydraulikdruck, der wesentlich größer als der umgerechnete Wert ist (durch eine durchgezogene Linie in Fig. 14(a) dargestellt), in Betrieb ist, kann jedoch gemäß der oben beschriebenen Steuerung eine Variation des Abtriebs an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans aufgrund einer Änderung des Abtriebsdrehmoments der Kraftmaschine reduzierte werden, wodurch die Variation des Abtriebs der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans unterdrückt werden kann, wie in Fig. 14(d) gezeigt, selbst wenn die Drehzahl der Kraftmaschine eine große Änderung erfährt, wie in Fig. 14(c) gezeigt. Demgemäß kann die minimale Drehzahl nr der Kraftmaschine, die von der Überbrückungseinrückung abhängt, in einem niedrigeren Drehzahlbereich eingestellt werden als bei der herkömmlichen Vorrichtung, was dazu führt, daß die Eigenschaften hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs verbessert werden.
Im übrigen wird gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform der Kupplungshydraulikdruck auf das Niveau des Werts Pβ, der dem Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine entspricht, ohne Verzögerung reduziert, wenn der e-Wert des Drehmomentwandlers den gegenwärtigen Wert E&sub0; erreicht. Nachdem der Hydraulikdruck graduell angestiegen ist, kann alternativ der Kupplungshydraulikdruck auf das Niveau des vorgenannten Wertes Pβ reduziert werden, nachdem ein vorgegebener Zeitraum abgelaufen ist, und dann wird die entsprechende Zeitmessung durchgeführt.

(5) Durchzuführende Steuerung, um die Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl in eine wirksam eingerückte Stellung zu bringen

Die Steuerung hinsichtlich Ziffer (5) wird für das Fahrzeug während des Umschaltens der Drehzahl durchgeführt.
Bei der herkömmlichen Vorrichtung wird während des Umschaltens der Drehzahl zur Reduktion der von der Drehzahlumschaltkupplung zu tragenden Last die Drehzahlumschaltkupplung in eine wirksam eingerückte Stellung gebracht, nachdem die Überbrückungskupplung vollständig aus der Arbeitsstellung ausgerückt worden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Überbrückungskupplung jedoch nicht vollständig während des Umschaltens der Drehzahl für das Fahrzeug aus der Arbeitsstellung ausgerückt, sondern es wird eine Halb-Überbrückungs-Steuerung zum graduellen Ansteigen des Hydraulikdrucks durchgeführt, nachdem möglicherweise über dem Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler liegender niedriger Hydraulikdruck aufrechterhalten wird. Demgemäß existiert während des Steuerbetriebs gemäß der vorliegenden Erfindung keine Füllzeit, die zum vollständigen Füllen des Kupplungsbehälters mit Hydrauliköl erforderlich ist.
Fig. 15 zeigt ein Diagramm, welches die Variation der Charakteristik eines Befehls, der den Überbrückungshydraulikdruck während des Umschaltens der Drehzahl des Fahrzeugs angibt, über der Zeit darstellt.
Zum Zeitpunkt des Umschaltens der Drehzahl berechnet die Regeleinrichtung 10 den Druck Pt in dem Drehmomentwandler auf Grundlage eines Ausgangssignals von dem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6 (Schritt 460 in Fig. 11(b)), reduziert den Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 auf das Niveau von (Pt + β), welch es sich aus dem vorgegebenen Druck ß und dem hinzuaddierten berechneten Wert Pt des Drucks in dem Drehmomentwandler 2 zusammensetzt, und hält dann diesen Wert des Hydraulikdrucks (Pt + β) für einen kurzen Zeitraum (Schritt 470).
Während die vorangegangene Arbeitsstellung aufrechterhalten wird, bestimmt die Regeleinrichtung 10 einen Zeitpunkt ts zum Starten des Druckaufbaus, in dem das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks beginnt (Schritt 480). Zur Festlegung der zeitlichen Abstimmung des Beginns des Druckaufbaus sind die folgenden drei Verfahren vorgeschlagen worden.

(a) Verfahren des Setzens einer Intervallzeit

Nach diesem Verfahren wird eine optimale Intervallzeit t&sub1; vorher durch Simulation, tatsächliche Fahrzeugstests oder dergleichen unter Verwendung einer jeden Drehzahlstufe und Kraftmaschinenleistung (wiedergegeben durch die Öffnungsstellung des Gashebels) als Parameter ermittelt (siehe Fig. 15) und dann wird sie in dem Speicher der Regeleinrichtung 10 in Form einer Karte, wie in Fig. 16 gezeigt, gespeichert. Während des Umschaltens der Drehzahl des Fahrzeugs wird die Intervallzeit t&sub1;, die dem Ausgangssignal von dem Gashebelstellungssensor 13 und der aktuellen Drehzahlstufe zugeordnet ist, aus dem Speicher gelesen und der Aufbau des Hydraulikdrucks wird gestartet, wenn die Intervallzeit t&sub1; abläuft.

(b) Verfahren des Erfassens der Relativdrehzahl der Kupplung

Nach diesem Verfahren wird die Relativdrehzahl der Kupplung (die n&sub3;·G-n&sub2;) entspricht, wobei G ein Übersetzungsverhältnis bezeichnet) auf Grundlage des Ausgangssignals n&sub2; von dem Antriebswellenumdrehungssensor 7 und des Ausgangssignals n&sub3; von dem Abtriebswellensensor 8 des Kraftübertragungsorgans ermittelt. Wenn der berechnete Wert auf Null oder nahezu Null reduziert ist, wie in Fig. 17 gezeigt, wird dies als Startzeitpunkt für den Druckaufbau identifiziert.

(c) Verfahren des Erfassens des e-Werts des Drehmomentwandlers

Nach diesem Verfahren wird der e-Wert des Drehmomentwandlers (der gleich n&sub2;/n&sub1; ist) auf Grundlage der Ausgangssignale von dem Kraftmaschinenumdrehungssensor 6 und dem Antriebswellensensor 7 (oder dem Abtriebswellensensor 8 des Kraftübertragungsorgans) berechnet und wenn dieser e-Wert über einem gewissen voreingestellten Wert E&sub1; liegt, wie in Fig. 18 gezeigt, wird dieser Zeitpunkt als Startzeit für den Druckaufbau identifiziert.
Unter den oben beschriebenen drei Verfahren ist das Verfahren (a) am einfachsten und praktisch. Zur Durchführung der Verfahren (b) und (c) ist bei jedem der Verfahren ein Umdrehungssensor erforderlich, jedoch ist das Verfahren (b) ein Verfahren, das vorteilhaft zur Verbesserung der Beschleunigungscharakteristik verwendet werden kann, und das Verfahren (c) ein Verfahren, das vorteilhaft zur Reduktion des durch das Umschalten der Drehzahl verursachten Stoßes verwendet werden kann.
Wenn die Regeleinrichtung 10 unter Verwendung irgendeines der vorgenannten Verfahren feststellt, daß die Startzeit ts für den Druckaufbau erreicht ist (Schritt 490), mißt sie die Öffnungsstellung des Gashebels S, das Fahrzeuggewicht I und das Übersetzungsverhältnis, berechnet eine optimale Druckaufbaurate dp/dt auf Grundlage der gemessenen Werte gemäß der obigen Gleichung (20) (Schritt 500) und steigert dann allmählich den Hydraulikdruck in Abhängigkeit von dem berechneten Wert dp/dt in derselben Weise wie bei dem vorgenannten Steuerbetrieb zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (Schritt 510). Der Betrieb des graduellen Ansteigens des Hydraulikdrucks wird unterbrochen, wenn der e-Wert des Drehmomentwandlers "1" oder den eingestellten Wert "E&sub0;", der sehr nahe bei 1 liegt, erreicht. Wenn der Kupplungsdruck den oberen Grenzwert des eingestellten Drucks Pα überschreitet, bevor der e-Wert "1" oder den eingestellten Druckwert E&sub0; erreicht, wird der Kupplungsdruck auf dem Niveau des eingestellten oberen Grenzwerts Pα in derselben Weise gehalten wie zum Zeitpunkt des Beginns der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (Schritte 520-550). Danach, wenn das Fahrzeug fährt, führt die Regeleinrichtung 10 die oben unter Ziffer (4) beschriebene Steuerung durch, so daß es möglich ist, daß der Überbrückungsdruck einen Wert annimmt, der dem Abtriebsdrehmoment T der Kraftmaschine entspricht.
Das Durchflußratenerfassungsventil 60 ist so angeordnet, daß es möglich ist, Hydraulikdruck während des Füllbetriebs mit einer hohen Durchflußrate in die Überbrückungskupplung 4 zu speisen, um den für den Füllbetrieb erforderlichen Zeitraum zu verkürzen. Das Durchflußratenerfassungsventil 60 ist mit einem Füllstandserfassungssensor 61 zum Erfassen der Vollendung des Füllvorgangs auf Grundlage einer Bewegung der Trommel in dem Durchflußratenerfassungsventil 60 versehen.

(7) Mechanische Modulationsstruktur +Steuerung der Halbüberbrückung, die von einem Magnetventil zum Ablassen durchzuführen ist

Die Ziffer (7) betrifft eine Struktur für ein konventionelles Hydrauliksteuersystem, wie in Fig. 19 gezeigt, dem ein Magnetventil 80 zum Zwecke des Ablassens hinzugefügt wurde, wie in Fig. 24 gezeigt. Dieselben oder ähnliche Strukturelemente wie diejenigen in Fig. 19 werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Somit ist ihre wiederholende Beschreibung nicht erforderlich.
Das Magnetventil 80 dient dazu, Hydrauliköl in der Steuerkammer des Lastkolbens eines Modulationsventils 110 zu einem Ablaßkanal zu befördern. Mit einem derartigen Steuersystem wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 durch den Betrieb des Modulationsventils 110, des Magnetventils 120 und des Magnetventils 80 (im Folgenden als Ablaßventil bezeichnet) gesteuert.
Die Fig. 25 und 26 zeigen beispielhaft die innere Struktur dieser drei Ventile. Wie in den Fig. 25 und 26 gezeigt, ist die Steuerkammer 81, die es ermöglicht, Hydraulikdruck auf einen Kolben 139 des Modulationsventils 110 aufzubringen, über eine Hydraulikleitung 82 und das Ablaßventil 80 mit einem Ablaßkanal verbunden, so daß das Ablaßventil 80 bestimmt, ob Hydrauliköl abgelassen werden soll oder nicht.
Die Arbeitsweisen des Magnetventils 120, des Modulationsventils 110 und des Ablaßventils 80, das in der oben beschriebenen Weise gebaut ist, während des Umschaltens der Drehzahl werden im weiteren unter Bezugnahme auf Fig. 27, die mehrere Zeitdiagramme zeigt, und Fig. 1 beschrieben.
Fig. 27(a) zeigt eine dem Magnetventil 120 von der Regeleinrichtung 10 zuzuführende Befehlsspannung, Fig. 27(b) zeigt eine dem Ablaßventil 80 zuzuführende Befehlsspannung, Fig. 27(c) zeigt den Hydraulikdruck PL in der Kolbenkammer 81, Fig. 27(d) zeigt den Hydraulikdruck Pv an einer Auslaßöffnung des Modulationsventils 110, Fig. 27(e) zeigt den Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4, Fig. 27(f) zeigt den Hub des Kolbens 139 und Fig. 27(g) zeigt das Drehmoment an der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorgans.
Während die Drehzahl n&sub1; der Kraftmaschine die Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung 4 überschreitet, führt die Regeleinrichtung 10 dem Magnetventil 120 eine Befehlsspannung zu, so daß es möglich ist, das Magnetventil 120 vor dem Umschalten der Drehzahl in eine "AN"-Stellung zu schalten, wie in Fig. 27(a) gezeigt. Wenn das Umschalten der Drehzahl während der Aufrechterhaltung der vorangegangenen Stellung (Zeitpunkt t&sub1;) befohlen wird, führt die Regeleinrichtung 10 dem Ablaßventil 80 eine Befehlsspannung zu, die durch "AN" gekennzeichnet ist (siehe Fig. 27(b)), wobei die gesamte Befehlsspannung an das Magnetventil 120 unverändert in der "AN"-Stellung belassen wird (siehe Fig. 27(a)). Die Regeleinrichtung 10 hält das Ablaßventil 80 für den Zeitraum der Überbrückungsverzögerungszeit t&sub1; in der "AN"-Stellung und nach Ablauf der Verzögerungszeit t&sub1; reduziert die Regeleinrichtung 10 die Befehlsspannung an das Ablaßventil 80 auf ein Niveau von Null (Zeitpunkt t&sub2;). Als Ergebnis davon wird das Ablaßventil 80 auf die Ablaßseite geschaltet, so daß das Hydrauliköl in der Steuerkammer 81 des Lastkolbens schnell über die Hydraulikleitung 82 abgelassen wird. Somit wird der Lastkolben 139 von der in Fig. 26 gezeigten Stellung in die in Fig. 25 gezeigte Stellung zurückgeführt, d. h. in die Stellung, in der eine Feder 133 anfänglich in den Lastkolben 139 eingesetzt wurde (Fig. 27(f), Zeitpunkt t&sub1;). Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Hydraulikdruck Pv an einer Auslaßöffnung des Modulationsventils 110 auf den Anfangsdruck P&sub0; (der gleich Kx/S&sub1; ist, wobei K eine Federkonstante bezeichnet, x eine Anfangsverschiebung bezeichnet und S&sub1; die Größe einer druckaufnehmenden Oberfläche des Kolbens 131 bezeichnet) reduziert wird, wie in Fig. 27(d) gezeigt, und der Hydraulikdruck Pv für den Zeitraum der Überbrückungsverzögerungszeit auf dem Anfangsdruck P&sub0; gehalten wird. Demgemäß variiert der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung in der im wesentlichen selben Weise wie der Hydraulikdruck Pv an der Auslaßöffnung des Modulationsventils 110, wie in Fig. 27(e) gezeigt.
Wenn die Überbrückungsverzögerungszeit abläuft, reduziert die Regeleinrichtung 10 die Befehlsspannung an das Ablaßventil 80 auf Null, um das Ablaßventil 80 zu schließen (Zeitpunkt t&sub2;). Folglich wird das Hydrauliköl, welches in die Steuerkammer 81 des Lastkolbens über eine Öffnung 138 eingetreten ist, in der Steuerkammer 81 des Lastkolbens aufgefangen, wodurch der Lastkolben 139 nach rechts verschoben wird. Wenn sich der Lastkolben nach rechts bewegt, wie in Fig. 26 gezeigt, steigt der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung 4 allmählich an. Danach, wenn der Lastkolben 139 gegen einen Anschlag läuft, wird das graduelle Ansteigen des Hydraulikdrucks gestoppt, um einen bestimmten Wert anzunehmen. Danach wird dieser Wert des Hydraulikdrucks aufrechterhalten.
Gemäß dem Steuersystem wird nämlich der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl nicht gänzlich abgebaut, sondern die Regeleinrichtung 10 führt eine Halb-Überbrückungs-Steuerung durch, wie in Fig. 12 und Fig. 15 gezeigt, wobei der Hydraulikdruck in der Hydraulikkupplung auf den Anfangsdruck P&sub0; reduziert wird, der höher ist als der Druck Pt in dem Drehmomentwandler. Folglich kann der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung von dem Wert des Anfangshydraulikdrucks aus, der dem Hydraulikdruck zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorgangs entspricht, in einer guten zeitlichen Abstimmung aufgebaut werden. Somit kann die Beschleunigungscharakteristik verbessert und ein beim Einbringen der Überbrückungskupplung in eine wirksam eingerückte Stellung auftretender Stoß wesentlich reduziert werden, wie in Fig. 27(g) gezeigt.
Der Grund dafür, warum die Überbrückungskupplung während des Umschaltens der Drehzahl ausgerückt wird, besteht darin, daß die von der Drehzahlumschaltkupplung zu tragende Last reduziert wird. Gemäß diesem Steuersystem kann jedoch die von der Kupplung zu tragende thermische Last auf die Drehzahlumschaltkupplung und die Überbrückungskupplung verteilt werden, indem das über die Überbrückungskupplung zu übertragende Drehmoment reduziert wird (d. h., indem die Überbrückungskupplung 4 in eine schlüpfrige Stellung gebracht wird), woraus eine Verlängerung der Lebensdauer dieser Kupplungen resultiert.
Im übrigen kann die zeitliche Abstimmung des Beginns des graduellen Anstiegs des Hydraulikdrucks in der Überbrückungskupplung (Zeitpunkt t&sub2;) gemäß einem der folgenden drei Verfahren ermittelt werden.
(a) Verfahren des Setzens einer Intervallzeit
(b) Verfahren des Erfassens der Relativdrehzahl der Kupplung
(c) Verfahren des Erfassens eines e-Werts des Drehmomentwandlers
Die Druckaufbaurate während des graduellen Anstiegs des Hydraulikdrucks kann in Abhängigkeit von der Öffnungsstellung des Gashebels, dem Fahrzeuggewicht (Gewicht der Fahrzeugkarosserie + Menge der auf der Fahrzeugkarosserie angeordneten Ladung) und des Übersetzungsverhältnisses des Kraftübertragungsorgans variiert werden, wie oben erwähnt. Eine variable Steuerung zur Festlegung einer derartigen Druckaufbaurate kann einfach realisiert werden, indem die in Fig. 28 gezeigte Auslastungssteuerung in Abhängigkeit von einem dem Ablaßventil 80 zuzuführenden Spannungsbefehl durchgeführt wird. Hier sind in Fig. 28 Auslastungsverhältnisse von 0%, 50% und 100% gezeigt.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT

Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft bei einer Drehzahlumschalteinheit verwendet werden, die eine Überbrückungskupplung 4 beinhaltet, mittels der die Antriebswelle eines Drehmomentwandlers in Wirkverbindung mit der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers gebracht wird, der in einer Baumaschine, wie etwa einem Lastkraftwagen (Lkw), einem Radlader oder einem ähnlichen Fahrzeug, installiert ist.

Claims

1. Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung, die eine Überbrückungskupplung (4), welche zwischen einer Kraftmaschine (1) und einem Kraftübertragungsorgan (3) angeordnet ist, so daß es möglich ist, die Antriebswelle und die Abtriebswelle eines Drehmomentwandlers (2), der ebenso zwischen der Kraftmaschine (1) und dem Kraftübertragungsorgan (3) angeordnet ist, mittels der Überbrückungskupplung (4) miteinander in Wirkverbindung zu bringen, und ein hydraulisch betätigtes Trommelventil (60) mit einem Ausgangskanal (63), der zur Versorgung der Überbrückungskupplung (4) mit hydraulischem Steuerdruck angeschlossen ist, aufweist; dadurch gekennzeichnet, daß

- das Trommelventil (60) ein erstes Ventil (60) ist, bei dem an seiner Trommel (72) eine Öffnung (73) ausgebildet ist, die zu einem Ausgangskanal (63) hin offen ist, der zu der Überbrückungskupplung (4) führt, wobei das erste Ventil (60) durch den Differenzdruck über der Öffnung (73) und die elastische Kraft einer Feder (74) geöffnet und geschlossen wird und einen Einlaßkanal (79) aufweist, durch den Hydrauliköl, das von einer Hydraulikpumpe (15) geliefert wird, gespeist wird; und dadurch, daß

- die Vorrichtung des weiteren ein zweites Ventil (40) mit einer Trommel (65) aufweist, bei der eine druckaufnehmende Fläche Hydraulikdruck aufnimmt, bevor es die Öffnung (73) des ersten Ventils (60) tut, und bei der eine andere druckaufnehmende Fläche von einem Aktuator (42, 66) verschoben wird, der als Reaktion auf einen elektrischen Befehl eine Schubkraft erzeugen kann, wobei das zweite Ventil (40) einen Einlaßkanal (62), durch den von der Hydraulikpumpe (15) geliefertes Hydrauliköl gespeist wird, und einen Auslaßkanal aufweist, der zu einem vor der Öffnung (73) des ersten Ventiles (60) liegenden Bereich führt; und dadurch, daß

- eine Detektiereinrichtung (61) zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges der Überbrückungskupplung (4) mit Hydrauliköl vorgesehen ist, der auf der Bewegung der Trommel (72) des ersten Ventiles (60) beruht; und dadurch, daß

- eine Steuereinrichtung (10) vorgesehen ist, die es ermöglicht, einen elektrischen Befehl in das zweite Ventil (40) einzuleiten, um die Steuerung zum Öffnen/Schließen des zweiten Ventiles (40) und zum graduellen Ansteigen des Hydraulikdruckes durchzuführen.

2. Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskupplung (4) so ausgebildet ist, daß der Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler (2) auf den rückwärtigen Druckbereich eines Kolbens des Drehmomentwandlers aufgebracht wird und dieser Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler (2) auf eine druckaufnehmende Fläche an der Seite des Aktuators (42/66) des zweiten Ventiles (40) aufgebracht wird.

3. Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (42/66) einen Proportional-Elektromagneten (42) aufweist.

4. Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektiereinrichtung zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges einen elektromagnetischen Aufnehmer (61) aufweist.

5. Vorrichtung zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektiereinrichtung zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges ein an der Trommel (72) des ersten Ventils (60) befestigtes Kolbenbauteil und eine Angriffs-/Löse-Detektiereinrichtung zum elektrischen Detektieren des Angriffs dieses Kolbenbauteiles an eine Gehäuseabdeckung (77) der Vorrichtung und des Lösens dieses Kolbenbauteiles von dieser Gehäuseabdeckung aufweist.

6. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung, wobei mehrere Drucksteuerventile (31 bis 34) einzeln mit einer Überbrückungskupplung (4) und mit mehreren Drehzahlumschaltkupplungen (21 bis 24) verbunden sind, von denen jede eine bestimmte Drehzahlstufe auswählt, wobei die Drehzahlumschaltkupplungen mit einem Füllstandssensor (61) zum Detektieren der Vollendung des Füllvorganges ausgerüstet sind, mit:

- einem ersten Schritt, gemäß dem ein Drucksteuerventil (31, 32, 33 oder 34) betätigt wird, das mit einer Drehzahlumschaltkupplung (21, 22, 23 oder 24) zusammenwirkt, die als nächste zum Zeitpunkt des Aussendens eines Befehles, der das Umschalten der Drehzahl anzeigt, in Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll,

- einem zweiten Schritt, gemäß dem die Vollendung des Füllvorganges hinsichtlich des Drucksteuerventiles, das während des ersten Schrittes betätigt worden ist, basierend auf der Detektierausgabe des Füllstandssensors (61) detektiert wird, und

- einem dritten Schritt, gemäß dem das mit der Überbrückungskupplung (4) zusammenwirkende Drucksteuerventil zu einem Zeitpunkt, an dem der Füllvorgang vollendet ist, ausgeschaltet wird, und gemäß dem begonnen wird, den Hydraulikdruck für die Drehzahlumschaltkupplung, die gänzlich mit Hydrauliköl gefüllt worden ist, zu steigern und gemäß dem dann das Drucksteuerventil, welches mit der Drehzahlumschaltkupplung zusammenwirkt, die gerade zu dem Zeitpunkt in Arbeitseinrückstellung gebracht worden ist, zu dem der Füllvorgang dieser Drehzahlumschaltkupplung vollendet war, ausgeschaltet wird.

7. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

- während des ersten Schrittes der Kupplungshydraulikdruck für eine Drehzahlumschaltkupplung (21, 22, 23 oder 24) berechnet wird, die als nächste in eine Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll, so daß es möglich ist, das Abtriebsdrehmoment des Kraftübertragungsorganes zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorganges während des zweiten Schrittes zu bestätigen, um es dem Abtriebsdrehmoment des Kraftübertragungsorganes zum Zeitpunkt des Aussendens eines Drehzahlumschaltbefehles anzugleichen, und daß

- während des dritten Schrittes ein Steuerventil (31, 32, 33 oder 34), das einer Drehzahlumschaltkupplung (21, 22, 23 oder 24) zugeordnet ist, die in eine Arbeitseinrückstellung zu bringen ist, so gesteuert wird, daß der berechnete Hydraulikdruck zum Zeitpunkt der Bestätigung der Vollendung des Füllvorganges auf diese Kupplung aufgebracht wird.

8. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikdruck in der Drehzahlumschaltkupplung auf der Grundlage des Drehmomentes an der Abtriebswelle eines Drehmomentwandlers (2) zum Zeitpunkt des Aussendens eines Drehzahlumschaltbefehles berechnet wird, welches aus der Drehzahl einer Antriebswelle sowie der Drehzahl einer Abtriebswelle des Drehmomentwandlers, aus einem Übersetzungsverhältnis des gesamten Kraftübertragungsorgans zum Zeitpunkt des Aussendens des Drehzahlumschaltbefehles, raus einem Kupplungskoeffizienten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorganges, aus einem Kupplungsreibungskoeffizienten und aus einem Übersetzungsverhältnis zwischen der zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorganges in Einrückstellung gebrachten Kupplung und der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorganes erhalten wurde.

9. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des zweiten Schrittes der Kupplungshydraulikdruck für eine Drehzahlumschaltkupplung (21, 22, 23 oder 24), die als nächste in eine Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll, so berechnet wird, daß das Abtriebsdrehmoment des Kraftübertragungsorganes bei Vollendung des Füllvorganges zum Zeitpunkt des Aussendens eines Drehzahlumschaltbefehles mit dem Abtriebsdrehmoment zum Zeitpunkt des Aussendens des Drehzahlumschaltbefehles abgeglichen wird, der auf eine Drehzahlumschaltkupplung, die gerade in Arbeiteinrückstellung gebracht worden ist, aufzubringende Kupplungshydraulikdruck für einen Zeitraum vom Zeitpunkt des Aussendens eines Drehzahlumschaltbefehles bis zur Vollendung des Füllvorganges berechnet wird und darüber hinaus das Steuerventil, welches der Drehzahlumschaltkupplung zugeordnet ist, die gerade in eine Arbeitseinrückstellung gebracht worden ist, so gesteuert wird, daß der Hydraulikdruck in dieser Drehzahlumschaltkupplung an den Kupplungshydraulikdruck angeglichen wird, der für diese Drehzahlumschaltkupplung berechnet worden ist, und daß während des dritten Schrittes das der Drehzahlumschaltkupplung zugeordnete Steuerventil (31, 32, 33 oder 34) so gesteuert wird, daß der berechnete Hydraulikdruck zum Zeitpunkt der Bestätigung der Vollendung des Füllvorganges auf die Drehzahlumschaltkupplung aufgebracht wird, die als nächste in eine Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll.

10. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikdruck, der auf die Drehzahlumschaltkupplung, welche als nächste in eine Arbeitseinrückstellung gebracht werden soll, und auf die Drehzahlumschaltkupplung, die gerade in eine Arbeitseinrückstellung gebracht worden ist, aufgebracht werden soll, auf der Grundlage des Drehmomentes an der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers (2) zum Zeitpunkt des Aussendens eines Drehzahlumschaltbefehles berechnet wird, welches aus der Drehzahl der Antriebswelle und der Drehzahl der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers, aus einem Übersetzungsverhältnis des gesamten Kraftübertragungsorganes zum Zeitpunkt des Aussendens des Drehzahlumschaltbefehles, aus einem Kupplungskoeffizienten zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorganges, aus einem Kupplungsreibungskoeffizienten und aus einem Übersetzungsverhältnis zwischen der eingerückten Kupplung und der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorganes zum Zeitpunkt der Vollendung des Füllvorganges erhalten wurde.

11. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 6, wobei die Überbrückungskupplung (4) ein Steuerventil (40) aufweist, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, wobei das Steuerventil in der folgenden Weise gesteuert wird:

(a) wenn das Umschalten der Drehzahl beginnt, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf einen vorgegebenen Druck reduziert, dessen Wert nicht Null beträgt, und dann wird dieser vorgegebene Druck aufrechterhalten;

(b) der Zeitpunkt zum Beginnen des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes wird erfaßt;

(c) der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung beginnt zum Zeitpunkt der vorgenannten Detektion graduell anzusteigen;

(d) der Zeitpunkt der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes wird erfaßt;

(e) das Abtriebsdrehmoment der Kraftmaschine (1) wird aufeinanderfolgend berechnet und wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Steuerventil (40) von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird, so gesteuert, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung einen Wert des Hydraulikdruckes annimmt, der einem berechneten Wert des Abtriebsdrehmomentes der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.

12. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Druck, dessen Wert nicht Null beträgt, einen Wert annimmt, der merklich über dem Hydraulikdruck in dem Drehmomentwandler (2) liegt.

13. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von einer Drehzahlumschaltstufe und einer Menge an Gaszufuhr ein Zeitraum vom Beginn der Drehzahlumschaltung bis zur Vollendung der Drehzahlumschaltung vorher gesetzt wird und der Zeitpunkt, in dem die der detektierten Menge an Gaszufuhr und der detektierten Drehzahlumschaltstufe zugeordnete vorgesetzte Zeit abläuft, als Zeit des Beginns des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird.

14. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Relativdrehungen der Kupplung auf der Grundlage der Drehzahl der Antriebswelle und- der Drehzahl der Abtriebswelle des Kraftübertragungsorganes detektiert wird und der Zeitpunkt, in dem der detektierte Wert Null ist oder einen Wert nahe Null annimmt, als Zeit des Beginns des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird.

15. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein e-Wert des Drehmomentwandlers (2) berechnet wird und der Zeitpunkt, in dem der berechnete e-Wert einen Wert über einem vorgesetzten Wert annimmt, als Zeit des Beginns des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird.

16. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 6, wobei die Überbrückungskupplung (4) ein Drucksteuerventil (40) aufweist, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, und das Drucksteuerventil auf folgende Weise gesteuert wird:

(a) der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung wird als Reaktion auf die Eingabe eines Befehls, der den Beginn der Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuges anzeigt, für einen vorgegebenen Zeitraum in einer Hochdruckstufe gehalten, danach wird er auf einen vorgegebenen Druck, dessen Wert nicht Null ist, reduziert, und dann wird dieser vorgegebene Druck gehalten;

(b) die Vollendung des Füllvorganges wird erfaßt;

(c) nachdem die Vollendung des Füllvorganges erfaßt worden ist, wird der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung graduell mit einer vorgegebenen Zuwachsrate gesteigert;

(d) die Zeit der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes wird erfaßt;

(e) das Abtriebsdrehmoment einer Kraftmaschine (1) wird aufeinanderfolgend berechnet und in Fällen, in denen festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Drucksteuerventil von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird, so gesteuert, daß der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung einen Wert des Hydraulikdruckes annimmt, der einem berechneten Wert des Abtriebsdrehmomentes der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.

17. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 6, wobei die Überbrückungskupplung (4) ein Drucksteuerventil (40) aufweist, das als Reaktion auf einen der Überbrückungskupplung zuzuleitenden elektrischen Befehl betätigt werden kann, und das Drucksteuerventil auf folgende Weise gesteuert wird:

(b) die Vollendung des Füllvorganges wird erfaßt;

(e) das Abtriebsdrehmoment einer Kraftmaschine (1) wird aufeinanderfolgend berechnet und in Fällen, in denen festgestellt wird, daß die Drehzahl der Kraftmaschine über einer vorgegebenen Minimaldrehzahl der Überbrückungskupplung liegt, wird das Drucksteuerventil von dem Zeitpunkt an, in dem die Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird, so gesteuert, daß ein berechneter Wert des Abtriebsdrehmomentes der Kraftmaschine einen Wert des Hydraulikdruckes annimmt, der dem berechneten Wert des Abtriebsdrehmomentes der Kraftmaschine oder einem merklich über dem berechneten Wert liegenden Wert entspricht.

18. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Vollendung des Füllvorganges auf der Grundlage der Detektionsausgabe eines vorgegebenen Befüllungsvollendungssensors detektiert wird.

19. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß hinsichtlich der Vollendung des Füllvorganges ein Zeitraum vom Beginn der Drehzahlumschaltung bis zur Vollendung des Füllvorganges vorher gesetzt wird und die Zeit, zu der dieser gesetzte Zeitraum abgelaufen ist, als Zeit der Vollendung des Füllvorganges detektiert wird.

20. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 11 bis 15 oder nach Anspruch 17, 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß

in dem Fall, in dem der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung einen vorgegebenen, die Obergrenze bildenden, Einstelldruck erreicht, bevor der e-Wert während des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes einen Einstellwert annimmt, das graduelle Ansteigen des Hydraulikdruckes so lange unterbrochen wird bis der e-Wert den Einstellwert annimmt, und der Hydraulikdruck in der Überbrückungskupplung auf dem oberen Einstelldruck gehalten wird.

21. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 11 bis 15 oder nach dem von diesen abhangigen Anspruch 20 oder nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19 oder nach dem von diesen abhängigen Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt, in dem der e-Wert des Drehmomentwandlers einen vorgegebenen Einstellwert erreicht, als Zeit der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird.

22. Verfahren zur Steuerung einer Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 11 bis 15 oder entsprechend der Abhängigkeit von diesen entweder nach Anspruch 20 oder 21 oder nach einem der Ansprüche 17, 18 oder 19 oder entsprechend der Abhängigkeit von diesen nach Anspruch 20 oder 21 dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitpunkt, in dem ein vorgegebener Zeitraum von Beginn des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes an abläuft, als Zeit der Vollendung des graduellen Ansteigens des Hydraulikdruckes erfaßt wird.