DE4028548C2 - Vorrichtung zur Steuerung der Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers in einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung der Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers in einem automatischen KraftfahrzeuggetriebeInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/14—Control of torque converter lock-up clutches
- F16H61/143—Control of torque converter lock-up clutches using electric control means
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 genannten Art.
Bei einer solchen, aus der DE 31 30 871 C2 bekannten Vorrichtung wird eine
Rückkopplungsregelung der Drehzahldifferenz zwischen einer Antriebswelle des
Motors und einer Getriebeeingangswelle, die fest mit dem Turbinenläufer eines
Drehmomentwandlers verbunden ist, ausgeführt. Die Rückkopplungsregelung ist hier
vorgesehen, um eine weiche wirksame Drehmomentübertragung von der
Antriebswelle auf die Eingangswelle ohne Drehmomentschwankungen zu erreichen
und gleichzeitig unerwünschte Schwingungen und Geräusche zu vermeiden. Dabei
weist auch die bekannte Vorrichtung ein Drucksteuerventil mit einem Kolben auf, der
unterschiedliche Wirkflächen hat.
Aus JP 61-206868-A ist eine Steuervorrichtung für eine
Überbrückungskupplung bekannt, in der die durch den Öff
nungsgrad der Drosselklappe eines Verbrennungsmotors ge
gebene Motorlast und die Fahrzeuggeschwindigkeit dazu
verwendet werden, festzulegen, wann die Überbrückungskupp
lung vollständig gelöst sein soll, um eine Betriebsart
mit sogenannter freier Drehmomentwandlung zu ermöglichen,
wann die Kupplung teilweise im Eingriff sein soll, um
einen sogenannten Schlupf-Kraftschluß zu ermöglichen, und
wann die Kupplung in vollständigem Eingriff sein soll, um
einen sogenannten vollständigen Kraftschluß zu ermögli
chen.
Eine solche Vorrichtung besitzt jedoch den Nachteil, daß
während der Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß oder mit
vollständigem Kraftschluß dann, wenn der Niederdrückungs
grad des Gaspedals plötzlich geändert wird, der momentane
Kraftschlußzustand solange aufrechterhalten wird, bis
vorgegebene Motorlast/Fahrzeuggeschwindigkeits-Bedingun
gen erfüllt sind, so daß der Fahrer nicht die Beschleuni
gungseigenschaften erzielen kann, die sich aufgrund des
gegebenen Gaspedal-Niederdrückungsgrades erwarten ließen.
Das bedeutet, daß wegen der Motorlast zwischen der
tatsächlichen Änderung der Drosselklappenposition (die
eine Folge des Niederdrückens des Gaspedals ist) und der
tatsächlichen Änderung der Motordrehzahl eine Verzögerung
auftritt.
Für den Fall, daß ein den Kraftschluß steuerndes elektro
magnetisches Ventil in den Betriebsarten des Schlupf-
Kraftschlusses oder des vollständigen Kraftschlusses
elektronisch gesteuert wird, ist vorgeschlagen worden,
daß dann, wenn die Rate, mit der sich der Öffnungsgrad
der Drosselklappe ändert, einen vorgegebenen Wert über
steigt, die Kraftschlußkupplung in einen vollständig ge
lösten Zustand überführt wird. Bei einer solchen Steue
rung der Kraftschlußkupplung wird das Steuerprogramm ins
besondere dann, wenn Vorkehrungen zur Ausfallsicherheit
getroffen werden, unerwünscht komplex, was die Herstel
lungskosten erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es eine
Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten Art so auszubilden, daß der Aufbau der
Steuerung vereinfacht werden kann, die Herstel
lungs- und Wartungskosten gesenkt werden können und
eine angemessene Gaspedal-Ansprechcharakteristik erreicht wird,
ohne daß auf kostensteigernde, komplexe Steuerprogramm-
Software zurückgegriffen werden muß.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der genannten
Art durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des
Anspruches 1 gelöst.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Wenn sich die Kraftschlußkupplung entweder in der Be
triebsart mit Schlupf-Kraftschluß oder in der Betriebsart
mit vollständigem Kraftschluß befindet und eine plötzli
che Beschleunigung gefordert wird, wird erfindungsgemäß
die Druckdifferenz zwischen dem Anlegedruck und dem Löse
druck für eine bestimmte Zeitdauer auf einen Wert
unterhalb des normalen Wertes abgesenkt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus
führungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher er
läutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß ei
ner ersten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine
erläutert, die in Verbindung mit der
Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
verwendet wird;
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine für
den Schlupf-Kraftschluß erläutert, die bei
der Erfindung ab
läuft;
Fig. 4 eine Darstellung der verschiedenen Betriebsberei
che in Abhängigkeit von Motorlast und
Fahrzeuggeschwindigkeit;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Steuerprin
zips, das bei dem Kraft
schluß-Steuerventil verwendet wird, und
Fig. 6 eine Vorrichtung gemäß ei
ner zweiten Ausführungsform der
Erfindung.
In Fig. 1 ist ein Aufbau gemäß einer ersten Ausführungs
form gezeigt. In diesem Aufbau
ist ein Drehmomentwandler 1 mit einer Antriebsmaschine
wie etwa einem (nicht gezeigten) Verbrennungsmotor funk
tional verbunden und umfaßt ein Pumpenrad 2
(Antriebselement), ein Turbinenrad 3 (Abtriebselement),
eine Freilaufkupplung 4 und ein Leitrad 5, das über die
Freilaufkupplung 4 mit einem Gehäuse funktional verbunden
ist. Das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 sind so ange
ordnet, daß sie über eine Überbrückungskupplung 6 wahlweise
verbunden werden können. Ein eine Torsionsfeder enthal
tender Kupplungsdämpfer 7 ist funktional zwischen das
Turbinenrad 3 und die Kupplung 6 eingesetzt,
um große Drehmomentschwankungen, die während der Herstel
lung des Kraftschlusses leicht auftreten können, zu dämp
fen.
Die hydraulische Steuervorrichtung, mittels der die
Überbrückungskupplung gesteuert wird, steht mit einer
Anlegekammer 8
und einer
Lösekammer 9,
die als
schmale Kammer ausgebildet ist, über Anlege-
und Lösedruckleitungen 10 bzw. 11 in
Verbindung. Die Leitung 10 überträgt von einem Kraft
schluß-Steuerventil 12 einen Anlegedruck PT/A, während die
Leitung 11 vom Kraftschluß-Steuerventil 12 einen Löse
druck PT/R überträgt. Die Vorrichtung umfaßt ferner ein
T/C-Entlastungsventil 13, das einen Basisdruck
(Drehmomentwandlerdruck PTR) auf einen vorgegebenen maxi
malen Wert einstellt, ein Kraftschluß-Magnetventil 14,
das aufgrund eines von außen eingegebenen Steuersi
gnals einen zugeführten Vordruck PP in einen Solenoid
druck PSOL.LU moduliert, und ein Schaltventil 15, das
sowohl mit dem Vordruck PP als auch mit dem Leitungs- oder Hauptdruck PL
versorgt wird und anstatt des Vordruckes den Hauptdruck
an das Kraftschluß-Steuerventil 12 leitet, wenn ein voll
ständiger Kraftschluß gefordert wird.
Das Kraftschluß-Steuerventil 12 steuert diejenigen Druck
werte, die festlegen, ob die Kraftschlußkupplung gelöst
ist, ob sie in einem Zustand mit Schlupf-Kraftschluß ist
oder ob sie in einem Zustand mit vollständigem Kraft
schluß ist. Dieses Ventil umfaßt eine Bohrung 12a, in der
ein Kolben 12b hin- und herbeweglich angeordnet ist
und durch eine Feder 12c vorgespannt wird. Die Bohrung
ist mit Öffnungen 12d bis 12k ausgebildet. Der Kolben
ist mit Wirkflächen A1 bis A4 ausgebildet, auf die
Magnetventil-, Drehmomentwandler-, Anlege- bzw. Löse
drücke wirken.
In diesem Aufbau ist die Fläche A2, auf die der Anlegedruck
wirkt, größer als die Fläche A4, auf die der Löse
druck wirkt.
Die Öffnung 12d wird über die Leitung 18 mit dem Druck
des elektromagnetischen Kraftschluß-Ventils 14 versorgt,
die Öffnung 12e wird als Entleerungsöffnung verwendet,
die Öffnung 12g steht mit einer Drehmomentwandlerdruck-
Leitung 16 in Verbindung, die Öffnung 12h steht mit der
Anlegedruckleitung 10 in Verbindung, die Öffnung 12f steht
mit der Lösedruckleitung 11 in Verbindung, die Öff
nung 12i steht mit einem Ölkühler 17 in Verbindung,
schließlich steht die Öffnung 12j mit einer Schaltdruck
leitung 19 in Verbindung, in die entweder der Hauptdruck
oder der Vordruck gegeben wird.
Das Entlastungsventil 13 umfaßt eine Ventilbohrung 13a,
in der eine Ventilspule 13b und eine Feder 13c angeordnet
sind. Es ist leicht verständlich, daß dann, wenn die
durch den Drehmomentwandlerdruck PT erzeugte Gegenkraft
die durch die Feder 13c erzeugte Gegenkraft Übersteigt,
eine Entleerungsöffnung geöffnet wird, um den Überdruck
abzulassen.
Das Kraftschluß-Magnetventil 14 ist so angeordnet, daß
die Öffnung 12d mit dem Vordruck PP versorgt wird, wenn
der Elektromagnet 20 ausgeschaltet wird (AUS), während
die Öffnung 12d mit einem Abfluß verbunden wird, wenn der
Elektromagnet 20 eingeschaltet ist (EIN). In Abhängigkeit
vom Einschaltverhältnis des an den Elektromagneten 20 an
gelegten Steuersignals ändert sich der Wert des Solenoid
drucks PSOL.L/U, der an die Öffnung 12d angelegt wird,
innerhalb der oben erwähnten Grenzen.
Das Schaltventil 15 umfaßt eine Bohrung 15a, einen Kolben
15b und eine Feder 15c. Die Bohrung ist mit Öffnun
gen 15d bis 15h ausgebildet. Die Öffnung 15d steht mit
der Magnetdruckleitung 18 in Verbindung, die Öffnung 15g
steht mit einer Vordruckleitung 25 in Verbindung, die
Öffnung 15f steht mit der Schaltdruckleitung 19 in Ver
bindung, die Öffnung 15e steht mit der Hauptdruckleitung
26 in Verbindung, schließlich wirkt die Öffnung 15h als
Abfluß.
Der Elektromagnet 20 ist funktional mit einer A/T-Steuer
schaltung (ATCU) 21 verbunden, welche von einer Mehrzahl
von Sensoren wie etwa einem Motordrehzahlsensor 22, einem
Kraftübertragungs-Abtriebswellen-Drehzahlsensor 23 und
einem Drosselklappenpositions-Sensor 24 Daten empfängt.
Die Ausgangssignale Ne, No und TH dieser Sensoren werden an die
A/T-Steuerschaltung geliefert und dort (unter Verwendung
eines geeigneten Programms) so verarbeitet, daß bestimmt
wird, welche Betriebsart der Überbrückungskupp
lung eingestellt werden soll. Entsprechend dieser Festle
gung wird das Tast- bzw. Einschaltverhältnis des an den Elektroma
gneten angelegten Signals festgelegt, wie dies beispielsweise
in Fig. 4 beim Hinaufschalten
von der dritten zur vierten Schaltstufe gezeigt ist.
Der Drosselklappen
positions-Sensor 24 überwacht, ob
plötzliche Änderungen des Niederdrückungsgrades des
Gaspedals auftreten und die Rate, mit der diese Änderungen stattfin
den.
In Fig. 2 ist als Flußdiagramm die Haupt
routine gezeigt, die in Verbindung mit der Steue
rung der oben beschriebenen Vorrichtung verwendet wird.
In Fig. 3 ist eine Unterroutine gezeigt, mit der
das Einschaltverhältnis im Schlupfbereich der Kupplung zwi
schen dem Wert für die Betriebsart ohne Kraftschluß und
dem Wert für die Betriebsart mit vollständigem Kraft
schluß geändert wird.
Wie Fig. 2 gezeigt, umfaßt der erste Schritt der ge
zeigten Hauptroutine das Lesen der Motorlast- und Fahrzeugge
schwindigkeitsdaten aus den Ausgangssignalen
des Motordrehzahlsensors 22 und des
Abtriebswellen-Drehzahlsensors 23. Im Schritt 32
werden diese Daten für die Bestimmung der momen
tanen Betriebsbedingungen und des erforderlichen Kraft
schlußkupplungs-Zustandes verwendet. Das heißt, daß in
diesem Schritt bestimmt wird, ob eine Drehmomentwandler-
Betriebsart (kein Kraftschluß) erforderlich ist oder
nicht. Wenn kein Kraftschluß erforderlich ist, geht die
Routine weiter zum Schritt 33, in dem ein Befehl zum
Setzen eines Einschaltverhältnisses von 0% ausgegeben
wird. Das bedeutet, daß der Elektromagnet abgeschaltet
wird (AUS), so daß an die Öffnungen 12d und 15d der Vor
druck PP mit maximalem Wert geliefert wird.
Wenn andererseits im Schritt 32 entschieden wird, daß
keine Drehmomentwandler-Betriebsart erforderlich ist,
geht die Routine weiter zum Schritt 34, in dem die Werte
der momentanen Motordrehzahl und der Fahrzeuggeschwindig
keit zusammen mit Funktionsdaten der in Fig. 4 gezeigten
Art in Abhängigkeit davon, ob ein vollständiger Kraft
schluß erforderlich ist oder nicht, verwendet werden.
Wenn sich ergibt, daß die Betriebsart ein voll
ständiger Kraftschluß ist, geht die Routine weiter zum
Schritt 35, in dem an den Elektromagneten ein Befehl zum
Anheben des Signal-Einschaltverhältnisses auf 100% aus
gegeben wird. Dies hat zur Folge, daß
der Elektromagnet 20 ununterbrochen eingeschaltet bleibt
und die Abflußöffnung des Ventils 14 offenhält. Dadurch
wird der in den Öffnungen 12d und 15d herrschende Druck
auf Null abgesenkt.
Wenn jedoch im Schritt 34 entschieden wird, daß ein voll
ständiger Kraftschluß nicht erforderlich ist, geht die
Routine weiter zum Schritt 36. In diesem Schritt ist die
in Fig. 3 gezeigte Unterroutine enthalten. Diese Unter
routine überwacht die Steuerung der Betriebsart mit
Schlupf-Kraftschluß. Im ersten Schritt 40 dieser Unter
routine werden die Motordrehzahl Ne, die Motorlast TH und
die Fahrzeuggeschwindigkeit (Abtriebs
wellen-Drehzahl No) gelesen. Im Schritt 41 wird die
Schlupfgröße ΔN errechnet, wobei die folgende Gleichung
verwendet wird:
ΔN = Ne - Nt = Ne - No.G
Dabei gilt:
Nt: Drehzahl des Turbinenrades
G: Momentanes Übersetzungsverhältnis
Nt: Drehzahl des Turbinenrades
G: Momentanes Übersetzungsverhältnis
Im Schritt 42 wird die momentane Schlupfgröße ΔN
mit der Sollschlupfsgröße ΔNo verglichen. In Abhän
gigkeit des Vergleichsergebnisses wird entweder das Ein
schaltvethältnis stufenweise erhöht, stufenweise abge
senkt oder auf dem momentanen Wert gehalten. Wenn daher
gilt, daß ΔN = ΔNo ± α ist, geht die Routine weiter
zum Schritt 43, in dem ein Befehl zum Halten des Ein
schaltverhältnisses auf dem momentanen Wert ausgegeben
wird. Wenn jedoch gilt, daß ΔN < ΔNo + α ist, geht
die Routine weiter zum Schritt 45, in dem ein Befehl zum
Erhöhen des Einschaltverhältnisses (beispielsweise) um
einen vorgegebenen Betrag ausgegeben wird. Wenn anderer
seits gilt, daß ΔN < ΔNo - α (ist, geht die Routine wei
ter zum Schritt 46, in dem ein Befehl zum Absenken des
Einschaltverhältnisses ausgegeben wird.
Daraus wird ersichtlich, daß nach einem oder mehreren
Durchläufen der Unterroutine der Wert von ΔN auf einen
Wert im vorgegebenen Bereich von ΔNo eingestellt wird.
Wenn während der Betriebsarten mit Schlupf-Kraftschluß
oder mit vollständigem Kraftschluß eine Beschleunigung
gefordert wird, wird das Motordrehmoment aufgrund des
Niederdrückens des Gaspedals zusammen mit dem Wert des
Hauptdruckes PL erhöht, wobei der letztere erhöht wird,
um den Eingriff der Reibschlußelemente der
Kraftübertragung sicherzustellen.
Unter diesen Bedingungen werden beim be
schriebenen Stand der Technik der Anlegedruck
PT/A und der Lösedruck PT/R über eine Rückkopplungs-
Regelung so eingestellt, daß der Wert ΔP zusammen mit
dem Motordrehmoment erhöht wird, so daß ein relativer
Schlupf in der Kraftschlußkupplung ermöglicht wird.
Wenn jedoch in diesem Fall unabhängig davon, ob der Fah
rer das Gaspedal zur Anforderung einer Beschleunigung
niedergedrückt hat oder nicht, die Betriebsart mit
Schlupf-Kraftschluß oder vollständigem Kraftschluß auf
rechterhalten wird, verzögert die in Eingriff befindliche Überbrückungskupplung
die geforderte Erhöhung der Motordrehzahl, so
daß die sich ergebende Fahrzeugbeschleunigung niedriger
ist als erwartet.
Wenn daher das Gaspedal niedergedrückt wird und momentan
die Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß gegeben ist, wird
der Schlupfbetrag erhöht. Wenn das Gaspedal dann nieder
gedrückt wird, wenn die Betriebsart mit vollständigem
Kraftschluß gegeben ist, wird die Überbrückungskupplung für ein be
stimmtes Zeitintervall gelöst.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung be
steht darin, den eben beschriebenen Ablauf auszuführen,
indem ein Steuerventil verwendet wird, das
den Wert ΔP aufgrund einer Erhöhung des Hauptdruckes PL
erniedrigt, so daß der Rückgriff auf eine spezielle
Programm-Software oder die Änderung des Basissteuerpro
gramms, mittels dem der Wert ΔP rückkopplungsgesteuert
wird, um die gewünschte Beschleunigungseigenschaft zu er
zielen, vermieden werden kann.
Wie in Fig. 5 gezeigt, gelten unter Schlupf-Kraftschluß-
Bedingungen die folgenden Beziehungen:
A1.PSOL.LU + A2.PT/A + FS = A3 • PP + A4.PT/R
PT/R = (A1.PSOL.LU + A2..PT/A + FS - A3.PP) / A4
Daher ist die Druckdifferenz ΔP durch
ΔP = PT/A - PT/R= [(A4 - A2).PT/A + A3.PP - A1.PSOL.LU - Fs)] / A2
gegeben. PP und FS sind jedoch feste Werte, so daß gilt:
(A3/A4) • PP - (FS/A4) = C (= konstant),
wobei gilt:
(A3/A4) • PP - (FS/A4) = C (= konstant),
wobei gilt:
ΔP = PT/A.(A4 - A2)/A4 - (A1/A4) • PSOL.LU + C (1)
Wenn gilt, daß (A4 - A2)/A4 < 0, so folgt aus Gleichung
(1), daß bei einer Zunahme des Wertes des Hauptdruckes PL
der Wert des Anlegedruckes PT/A zunimmt und auch
der Wert ΔP erhöht wird. Wenn andererseits gilt, daß (A4
- A2)/A4 < 0 ist, so nimmt der Wert ΔP ab, wenn
der Wert des Hauptdruckes PL zunimmt. Ferner bestimmt der
Wert von (A4 - A2)/A4 den Betrag, um den sich ΔP ändert.
Es wird deutlich, daß vorzugsweise A4 < A2
gesetzt wird; ein Problem besteht aber darin, auf welchem
Wert das Verhältnis von A4 zu A2 festgelegt werden soll.
Wenn die Differenz zu groß ist, wird der Wert ΔP während
der freien Drehmomentwandlerbetriebsart bei einer Rück
stellung des Gaspedals übermäßig groß, so daß ein Kraft
schluß auftritt; hingegen wird ein Verhältnis von weniger
als 0,5 als geeignet angesehen.
In der momentan betrachteten Ausführungsform wird wegen
des oben erwähnten Sachverhaltes die Wirkfläche A2
auf einen Wert gesetzt, der größer als derjenige der
Wirkfläche A4 ist, so daß die Beziehung (A4 -
A2)/A4 < 0 gilt. Wenn daher das Gaspedal entweder während
der Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß oder während der
Betriebsart mit vollständigem Kraftschluß niedergedrückt
wird, wird der Wert ΔP bei einer Zunahme des Haupt
druckes PL verringert und die Schlupfgröße ΔN erhöht bzw.
der Kraftschluß gelöst. Dies hat eine Verbesserung der
Beschleunigungseigenschaft zur Folge.
Wenn nach der Beschleunigung das Gaspedal in eine Dauer
betriebsstellung zurückgestellt wird, verringert sich der
Wert des Hauptdruckes PL, so daß der Wert ΔP wieder auf
seinen ursprünglichen Wert eingestellt wird und somit der
Zustand mit Schlupf-Kraftschluß bzw. mit vollständigem
Kraftschluß wieder hergestellt wird.
Mit dem obigen Aufbau werden die folgenden Vorteile er
zielt:
- [1] Wenn das Gaspedal mit einer Rate niedergedrückt wird, die vorgegebenen Wert übersteigt, während sich die Überbrückungskupplung entweder in einer Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß oder mit vollständigem Kraftschluß befindet, wird die Druckdifferenz ΔP, die zwischen dem Anlegedruck PT/A und dem Lösedruck PT/R besteht, auf einen Wert unterhalb des für die Betriebsart mit Schlupf- Kraftschluß bzw. mit vollständigem Kraftschluß geforder ten Wertes für eine vorbestimmte Zeitdauer abge senkt. Im Ergebnis kann eine gute Beschleunigung auch dann erzielt werden, wenn zum Zeitpunkt der Beschleuni gungsanforderung die Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß oder mit vollständigem Kraftschluß vorgelegen hat.
- [2] Da der Wert des Hauptdrucks PL in Abhängigkeit vom Niederdrückungsgrad des Gaspedals verändert wird, werden die Druckdifferenzflächen des Steuerventil kolbens 12b so festgesetzt, daß bei einer Erhöhung des Hauptdrucks PL der Wert ΔP abnimmt, so daß keine teure Steuerprogramm-Software erforderlich ist. Dies verringert die Kosten und vermeidet einen Wartungsbedarf.
Selbstverständlich ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht auf die oben be
schriebene Ausführungsform beschränkt, vielmehr können
verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne daß vom
Prinzip der Erfindung abgewichen wird. So ist beispiels
weise in Fig. 6 eine zweite Ausführungsform der Erfindung
gezeigt, in der das Schaltventil 15 durch ein Steuerven
til 15A für vollständigen Kraftschluß und ein Steuerven
til 15B für Schlupf-Kraftschluß ersetzt worden ist. Der
Aufbau des Kraftschluß-Steuerventils 12' ist dahingehend
abgewandelt, daß die Öffnung 12j durch die Öffnun
gen 121, 12m und 12n ersetzt wird. In diesem Fall wird
während des freien Wandlerbetriebs keine der Leitungen
19A und 19B mit dem Vordruck versorgt. Wenn andererseits
eine Betriebsart mit Schlupf-Kraftschluß gefordert wird,
wird nur die Leitung 19A unter Druck gesetzt, während bei
einer geforderten Betriebsart mit vollständigem Kraft
schluß beide Leitungen mit dem Vordruck versorgt werden.
Damit ist es möglich, den gleichen Druck auf drei ver
schiedene Druckansprechflächen, die jeweils einer der
drei Betriebsarten entsprechen, auszuüben.
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Steuerung der Überbrückungskupplung eines Drehmoment
wandlers in einem automatischen Kraftfahrzeuggetriebe mit:
einem mit einer Antriebsmaschine verbundenen Antriebselement (2);
einem mit dem Getriebe verbundenen Abtriebselement (3);
einer Leitungsdruckquelle zum Erzeugen eines Leitungsdruckes (PL), der entsprechend einer Beschleunigungsanforderung durch das Gaspedal auf einen vorbestimmten Druckpegel hin erhöht wird, wobei
die Überbrückungskupplung (6) betriebsmäßig zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) angeordnet ist und eine Anlegekammer (8), an die ein Anlegedruck (PT/R) zuführbar ist, sowie eine Lösekammer (9) aufweist, an die ein Anlegedruck und dem Lösedruck steuerbar ist, um in einem von drei Betriebsbereichen zu arbeiten, nämlich einem offenen Drehmomentwandlerbereich bei gelöster Kupplung, einem Schlupf-Eingriffsbereich, bei dem die Kupplung teilweise im Eingriff ist, und einem Volleingriffsbereich, bei dem die Kupplung fest im Eingriff ist, wobei diese drei Bereiche in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit (etwa gleich der Drehzahl N0 der Getriebeausgangswelle) und dem Öffnungsgrad (TH) einer Drosselklappe vorbestimmt sind;
einer Steuerschaltung (21) zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern der Schlupfgröße (ΔN) auf eine Soll-Schlöpfgröße (ΔN0) der Überbrückungskupplung (6);
einer Ventileinrichtung (12, 13, 14, 15), die auf dieses Steuersignal zum Einstellen der Druckdifferenz (ΔP) anspricht, um einen der drei Betriebsbereiche einzustellen, und die ein Oberbrückungskupplungs-Steuerventil (12) mit einem Kolben (12b) umfaßt, der in einer ersten Richtung bewegbar ist, um die Druckdifferenz (ΔP) zu vermindern, und in einer zweiten Richtung bewegbar ist, um die Druckdifferenz (ΔN) zu vergrößern;
dadurch gekennzeichnet, daß
daß der Kolben (12b) eine erste druckaufnehmende Wirkfläche (A2), auf die der Anlegedruck (PT/A) wirkt, und eine zweite druckaufnehmende Wirkfläche (A4) aufweist, auf die der Lösedruck PTR) wirkt, wobei die erste und zweite Wirkfläche (A2, A4) in der Druckwirkrichtung einander gegenüberliegen und die erste Wirkfläche (A2) größer ist als die zweite Wirkfläche (A4), um den Kolben (12b) in die erste Richtung zu beaufschlagen, wodurch die Druckdifferenz (ΔP) im Ansprechen auf eine Erhöhung des Anlegedrucks (PT/A), bewirkt durch eine Erhöhung des Leitungsdruckes (PL) auf den vorbestimmten Druckpegel verringert wird, und
daß die Steuerschaltung (21) und die Ventileinrichtung (12, 13, 14, 15) derart miteinander zusammenwirken, daß der Kolben (12b) in die erste Richtung zum Vergrößern der Schlupfgröße (ΔN) der Überbrückungskupplung (6) aufgrund der Differenz der ersten und zweiten Wirkflächen (A2, A4) während einer vorbestimmten Zeitdauer bewegbar ist, wenn das Gaspedal bei im Schlupf-Eingriffsbereich arbeitender Oberbrückungskupplung (6) weitergetreten wird, und daß die Schlupfgröße der Überbrückungskupplung (6) nach Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer durch die Steuerschaltung (21) zur Soll-Schlupfgröße (ΔN0) hin wieder verringert wird.
einem mit einer Antriebsmaschine verbundenen Antriebselement (2);
einem mit dem Getriebe verbundenen Abtriebselement (3);
einer Leitungsdruckquelle zum Erzeugen eines Leitungsdruckes (PL), der entsprechend einer Beschleunigungsanforderung durch das Gaspedal auf einen vorbestimmten Druckpegel hin erhöht wird, wobei
die Überbrückungskupplung (6) betriebsmäßig zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) angeordnet ist und eine Anlegekammer (8), an die ein Anlegedruck (PT/R) zuführbar ist, sowie eine Lösekammer (9) aufweist, an die ein Anlegedruck und dem Lösedruck steuerbar ist, um in einem von drei Betriebsbereichen zu arbeiten, nämlich einem offenen Drehmomentwandlerbereich bei gelöster Kupplung, einem Schlupf-Eingriffsbereich, bei dem die Kupplung teilweise im Eingriff ist, und einem Volleingriffsbereich, bei dem die Kupplung fest im Eingriff ist, wobei diese drei Bereiche in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit (etwa gleich der Drehzahl N0 der Getriebeausgangswelle) und dem Öffnungsgrad (TH) einer Drosselklappe vorbestimmt sind;
einer Steuerschaltung (21) zum Erzeugen eines Steuersignals zum Steuern der Schlupfgröße (ΔN) auf eine Soll-Schlöpfgröße (ΔN0) der Überbrückungskupplung (6);
einer Ventileinrichtung (12, 13, 14, 15), die auf dieses Steuersignal zum Einstellen der Druckdifferenz (ΔP) anspricht, um einen der drei Betriebsbereiche einzustellen, und die ein Oberbrückungskupplungs-Steuerventil (12) mit einem Kolben (12b) umfaßt, der in einer ersten Richtung bewegbar ist, um die Druckdifferenz (ΔP) zu vermindern, und in einer zweiten Richtung bewegbar ist, um die Druckdifferenz (ΔN) zu vergrößern;
dadurch gekennzeichnet, daß
daß der Kolben (12b) eine erste druckaufnehmende Wirkfläche (A2), auf die der Anlegedruck (PT/A) wirkt, und eine zweite druckaufnehmende Wirkfläche (A4) aufweist, auf die der Lösedruck PTR) wirkt, wobei die erste und zweite Wirkfläche (A2, A4) in der Druckwirkrichtung einander gegenüberliegen und die erste Wirkfläche (A2) größer ist als die zweite Wirkfläche (A4), um den Kolben (12b) in die erste Richtung zu beaufschlagen, wodurch die Druckdifferenz (ΔP) im Ansprechen auf eine Erhöhung des Anlegedrucks (PT/A), bewirkt durch eine Erhöhung des Leitungsdruckes (PL) auf den vorbestimmten Druckpegel verringert wird, und
daß die Steuerschaltung (21) und die Ventileinrichtung (12, 13, 14, 15) derart miteinander zusammenwirken, daß der Kolben (12b) in die erste Richtung zum Vergrößern der Schlupfgröße (ΔN) der Überbrückungskupplung (6) aufgrund der Differenz der ersten und zweiten Wirkflächen (A2, A4) während einer vorbestimmten Zeitdauer bewegbar ist, wenn das Gaspedal bei im Schlupf-Eingriffsbereich arbeitender Oberbrückungskupplung (6) weitergetreten wird, und daß die Schlupfgröße der Überbrückungskupplung (6) nach Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer durch die Steuerschaltung (21) zur Soll-Schlupfgröße (ΔN0) hin wieder verringert wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ventileinrichtung ein in einem Tastverhältnis gesteuertes
Elektromagnet-Ventil (14) umfaßt, das einen Pilotdruck (PP),
eines vorgewählten konstanten Druckpegels auf einen ersten ge
steuerten Druck (PSOL.L/U) proportional zu einem Tastverhältnis
regelt, das an einen Elektromagneten (20) des Elektromagnet-
Ventils (14) gegeben wird, und daß der Kolben (12b) außerdem
eine druckaufnehmende dritte Wirkfläche (A1) umfaßt, auf die
der erste gesteuerte Druck (PSOL.L/U) in der ersten Richtung
wirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Elektromagnet-Ventil (14) zum Einstellen der Schlupfgröße (ΔN)
auf die Soll-Schlupfgröße (ΔN0) im Ansprechen auf das an das
Ventil gegebene Tastverhältnis arbeitet, so daß das Tastver
hältnis auf einem gegenwärtigen Tastverhältnis gehalten wird,
um eine Eingriffskraft der Überbrückungskupplung (6) beizube
halten, wenn die Schlupfgröße (ΔN) sich innerhalb zulässiger
oberer (+α) und unterer (-α) Grenzen der Soll-Schlupfgröße
(ΔN0) befindet, und das Tastverhältnis vergrößert wird, um die
Eingriffskraft der Kupplung (6) zu vergrößern, wenn die
Schlupfgröße (ΔN) die zulässige obere Grenze (+α) der Soll-
Schlupfgröße (ΔN0) übersteigt, sowie das Tastverhältnis vermin
dert wird, um die Eingriffskraft der Kupplung (9) zu vermin
dern, wenn die Schlupfgröße (ΔN) geringer als die zulässige
untere Grenze (-α) der Soll-Schlupfgröße (ΔN0) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ventileinrichtung außerdem ein Schaltventil (15) umfaßt, das
aus einer von zwei Ventilstellungen in die andere im Ansprechen
auf einen Druckpegel des ersten gesteuerten Druckes (PSOL.L/U)
zum selektiven Erzeugen eines des Leitungsdruckes (PL) und des
Pilotdruckes (PP) als ein zweiter gesteuerter Druck umschaltet,
und daß der Kolben (12b) außerdem eine vierte druckaufnehmende
Wirkfläche (A3) umfaßt, auf die der zweite gesteuerte Druck (PL
oder PP) in der zweiten Richtung wirkt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kolben (12b) außerdem eine vierte druckaufnehmende Wirkfläche
umfaßt, auf die der Pilotdruck (PP) in der zweiten Richtung
wirken kann, sowie eine fünfte druckaufnehmende Wirkfläche, auf
die der Pilotdruck (PP) in der zweiten Richtung wirken kann,
und daß ein Paar von Schaltventilen (15A, 15B) vorgesehen sind,
die auf einen Druckpegel des ersten gesteuerten Druckes (PSOL.L/U)
zum Steuern der Zuführung des Pilotdruckes (PP) an beide,
die vierte und fünfte Wirkflächen anspricht, so daß die Schalt
ventile (15A, 15B) die Zuführung des Pilotdruckes (PP) an die
vierte und fünfte Wirkflächen in einer Weise blockieren können,
daß ein gelöster Zustand der Überbrückungskupplung (6) unter
einem hohen Druckpegel des ersten Steuerdruckes (PSOL.L/U) her
gestellt wird, der von dem Elektromagnet-Ventil (14) erhalten
wird, das mit niedrigem Tastverhältnis arbeitet, und um die Zu
führung des Pilotdruckes (PP) nur an die vierte Wirkfläche in
einer Weise zu bewirken, daß ein teilweiser Eingriffszustand
der Überbrückungskupplung (6) bei einem mittleren Druckpegel
des ersten gesteuerten Druckes (PSOL.L/U) hergestellt wird, der
von dem Elektromagnet-Ventil (14) erhalten wird, das mit einem
mittleren Tastverhältnis arbeitet, und um die Zufuhr des Pilot
druckes (PP) an beide, die vierte und fünfte Wirkflächen in
einer Weise herzustellen, daß ein vollständiger Eingriffszu
stand der Überbrückungskupplung (9) bei einem niedrigen Druck
pegel des ersten gesteuerten Druckes (PSOL.L/U) erreicht wird,
der von dem Elektromagnet-Ventil (14) erhalten wird, das mit
einem hohen Tastverhältnis arbeitet.
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