DE4427359A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung für eine Fluidkupplungseinrichtung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung für eine FluidkupplungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Kupplung für eine Fluidkupplungsein
richtung, wobei die Kupplung zur Steuerung eines Drehmom
entwandlers geeignet ist und einem Automatikgetriebe
eines Fahrzeugs zugeordnet ist.
Bei Automatikgetrieben von Kraftfahrzeugen werden in der
Regel Schaltmechanismen verwendet, die aus Planetenradge
trieben aufgebaut sind, wobei Sonnenräder, Planetenräder
und dergleichen wahlweise durch hydraulische Reibungsein
griffelemente, wie z. B. eine hydraulische Mehrscheiben
naßkupplung und hydraulische Bandbremsen, wahlweise
angetrieben oder angehalten werden, um einen gewünschten
Drehzahlbereich zu erreichen. Zwischen der Maschine und
dem Schaltmechanismus ist außerdem ein als Fluidkupp
lungseinrichtung ausgebildeter Drehmomentwandler angeord
net, der ein Maschinendrehmoment nach dem Starten oder
dergleichen in erhöhtem Ausmaß auf den Schaltmechanismus
überträgt oder einen Stoß nach dem Schalten, nach einer
plötzlichen Beschleunigung oder einer Verzögerung ab
sorbiert.
Ein Automatikgetriebe wird jedoch von dem Nachteil be
gleitet, daß der Kraftstoffverbrauch verglichen mit einem
handschaltbaren Getriebe höher ist, da ein Automatikge
triebe mit einem Schlupf in einem Drehmomentwandler
betrieben wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind
neuere Automatikgetriebe mit einer Sperrkupplung (nach
stehend als "Dämpferkupplung" bezeichnet) in einem Dreh
momentwandler versehen, so daß in einem vorherbestimmten
Antriebsbereich eine Eingangswelle (nämlich eine Ab
triebswelle der Maschine) und eine Ausgangswelle (nämlich
eine Eingangswelle an der Seite des Schaltmechanismus)
direkt miteinander verbunden werden. Zu den Betriebs
zuständen der Dämpferkupplung gehört neben dem Direktver
bindungszustand ohne Schlupf, in dem die Eingangswelle
und die Ausgangswelle während des Fahrens mit Leistung
bei relativ hohen Drehzahlen vollständig miteinander
verbunden sind, sowohl ein Verzögerungszeit-Schlupfzu
stand, in dem die Eingangswelle und die Ausgangswelle mit
einem geringen Schlupf zwischen ihnen während eines
verzögerten Fahrens verbunden sind als auch ein Schlupf
zustand, in dem die Eingangswelle und die Ausgangswelle
während des Fahrens mit Leistung mit relativ geringen
Drehzahlen verbunden sind, wobei die Eingangswelle und
die Ausgangswelle ungefähr einen Schlupf von zehn Umdre
hungen pro Minute haben können.
Um ein Rutschen der Dämpferkupplung in dem Direktver
bindungszustand ohne Schlupf zu vermeiden, wird ein
ausreichender Druck (z. B. ein hoher hydraulischer Druck)
aufgebracht. In dem Verzögerungszeit-Schlupfmodus und in
dem Schlupfmodus wird dagegen ein auf die Dämpferkupplung
wirkender Aufbringdruck (Einrückdruck) aufgebracht, der
durch ein Dämpferkupplungssteuerventil (nachstehend als
"Steuerventil" bezeichnet) geeignet reguliert wurde (auf
einen geringen hydraulischen Druck), um eine Soll
schlupfgröße zu erhalten.
Im allgemeinen wird ein Spulenventil als Steuerventil
verwendet, das durch ein mittels Steuerhydraulikdruck
betriebsgesteuertes Elektromagnetventil betrieben wird.
Wenn von einem Direktverbindungsbereich ohne Schlupf oder
einem Nichtdirekt-Verbindungsbereich auf einen Verzöge
rungszeit-Schlupfbereich oder einen Schlupfbereich ge
wechselt wird, wird das Elektromagnetventil zeitweise mit
einem vorherbestimmten Antriebsbetriebsverhältnis betrie
ben und dann so rückkopplungsgesteuert, daß eine Soll
schlupfgröße erreicht wird. Nach dieser Rückkopplungs
steuerung wird der hydraulische Druck nach und nach auf
einen voreingestellten Rückkopplungssteuerungs-Auslösehy
draulikdruck korrigiert, um einen gewünschten hydrauli
schen Verbindungshydraulikdruck zu erreichen.
Der verwendete Begriff "Betriebsverhältnis" bezeichnet
die relative Einschaltdauer eines Elektromagnetventils.
Das Betriebsverhältnis gibt die Prozentzahl der Zeit an,
während der das Antriebsventil betrieben wird. Ein 70%-
Betriebsverhältnis bedeutet, das das Elektromagnetventil
in einer Sekunde 0,7 Sekunden lang betrieben wird. Ein
10%-Betriebsverhältnis bedeutet dagegen, das das Elek
tromagnetventil in einer Sekunde nur 0,1 Sekunden lang
betrieben wird.
Im Falle eines Ventils, das geschlossen ist, wenn das
Elektromagnetventil nicht betrieben wird, jedoch bei
Antrieb des Elektromagnetventils offen ist, zeigt das
Betriebsverhältnis des Elektromagnetventils die Prozent
zahl pro Zeiteinheit an, während der das Ventil offen
ist. Im Falle eines Ventils, das offen bleibt, wenn das
Elektromagnetventil nicht betrieben wird, jedoch bei
Antrieb des Elektromagnetventils geschlossen wird, zeigt
das Betriebsverhältnis des Elektromagnetventils die
Prozentzahl pro Zeiteinheit an, während der das Ventil
geschlossen ist.
Bei der hierin beschriebenen Ausführungsform der Erfin
dung zeigt das Betriebsverhältnis eines Elektromagnetven
tils die Prozentzahl pro Zeiteinheit an, während der ein
Ventil zur Zuführung eines Aufbringdrucks offen ist, so
daß das Betriebsverhältnis dem Aufbringdruck entspricht.
Der erwähnte Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydraulik
druck wurde zuvor auf der Grundlage der Beziehung zwi
schen dem Antriebsbetriebsverhältnis des Elektromagnet
ventils und einem Aufbringdruck bestimmt, die durch ein
Experiment oder dergleichen ermittelt wurden.
Bei Automatikgetrieben ändert sich jedoch im allgemeinen
das Antriebsbetriebsverhältnis zur Erhaltung eines ge
wünschten aufzubringenden Drucks in beträchtlichem Aus
maß, da die Schaltmechanismen, die Steuerventile und
dergleichen innerhalb der einzelnen Getriebe unterschied
lich sind und außerdem Herstellungsfehler bei den Elek
tromagnetventilen auftreten. Außerdem kann sich der zur
Erzielung einer Direktverbindung erforderliche Druck
aufgrund einer Abnutzung während einer langen Laufzeit
verändern.
Wenn ein Elektromagnetventil verwendet wird, dessen
Antriebsbetriebsverhältnis auf eine untere Seite ver
schoben wurde, wird z. B. ein höherer hydraulischer Druck
als notwendig ausgegeben, wenn das Elektromagnetventil
mit einem normalen Rückkopplungssteuerungs-Auslösebe
triebsverhältnis betrieben wird. Hierdurch kommt es zu
einem plötzlichen Einrücken der Kupplung, wodurch ein
Stoß auftreten kann. Es ist deshalb notwendig, den Rück
kopplungssteuerungs-Auslösehydraulikdruck auf einen
ausreichend geringen Wert einzustellen.
Wenn andererseits ein Elektromagnetventil verwendet wird,
dessen Antriebsbetriebsverhältnis auf eine höhere Seite
verschoben wurde, dauert es eine relativ lange Zeit, bis
der Verzögerungszeit-Schlupfmodus oder der Schlupfmodus
tatsächlich erhalten werden, auch wenn die Rückkopplungs
steuerung in Gang gesetzt wurde. Hierdurch wird eine
effektive Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs erschwert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Kupplung für
eine Fluidkupplungseinrichtung zu schaffen, die es er
möglichen, die Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung so
durchzuführen, daß nach einer Verzögerung eines Fahrzeugs
ein Zeitabschnitt zur Kraftstoffabtrennung (d. h. Ver
ringerung) verlängert wird, um den Kraftstoffverbrauch zu
verbessern, indem verhindert wird, daß die Maschinen
drehzahl sofort reduziert wird. Außerdem soll die Ver
zögerungszeit-Schlupfsteuerung so durchgeführt werden,
daß das Antriebssystem nicht stoßbelastet wird oder
abstirbt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren
zur Steuerung des Einrückzustandes einer Kupplung gelöst,
die einem Fahrzeugmotor zugeordnet ist, der einen Kraft
stoffreduziermechanismus aufweist, der während eines
verzögerten Betriebes die Kraftstoffversorgung aufhebt,
um die Verbindung zwischen einem Eingangselement und
einem Ausgangselement in einer Flüssigkeitskupplungs
einrichtung zu ermöglichen, die an einer Ausgangsseite
der Maschine angeordnet ist, wobei das Verfahren folgende
Schritte umfaßt:
Erfassen eines verzögerten Betriebes der Maschine und
Steuern der Kupplung, um das Eingangselement und das Ausgangselement nach der Erfassung des verzögerten Be triebes der Maschine in der Erfassungsstufe in einen ge wünschten Einrückzustand zu bringen.
Erfassen eines verzögerten Betriebes der Maschine und
Steuern der Kupplung, um das Eingangselement und das Ausgangselement nach der Erfassung des verzögerten Be triebes der Maschine in der Erfassungsstufe in einen ge wünschten Einrückzustand zu bringen.
Der Verzögerungszeit-Kupplungssteuerungsschritt umfaßt
die folgenden Schritte:
Ausrücken der Kupplung für eine vorherbestimmte Zeit nach der Erfassung des verzögerten Betriebes der Maschine in dem Erfassungsschritt;
Bewegen der Kupplung in Richtung einer Einrückseite nach dem Kupplungsausrückschritt und Rückkopplungssteuern der Kupplung nach dem Kupplungsbewegungsschritt, so daß das Eingangselement und das Ausgangselement in einen Schlupfeingriffszustand gebracht werden, in dem eine gewünschte Drehzahldifferenz zwischen diesen herrscht.
Ausrücken der Kupplung für eine vorherbestimmte Zeit nach der Erfassung des verzögerten Betriebes der Maschine in dem Erfassungsschritt;
Bewegen der Kupplung in Richtung einer Einrückseite nach dem Kupplungsausrückschritt und Rückkopplungssteuern der Kupplung nach dem Kupplungsbewegungsschritt, so daß das Eingangselement und das Ausgangselement in einen Schlupfeingriffszustand gebracht werden, in dem eine gewünschte Drehzahldifferenz zwischen diesen herrscht.
Eine Vorrichtung zur Steuerung des Einrückzustands einer
Kupplung, die eine Verbindung zwischen einem Eingangs
element und einem Ausgangselement in einer Fluidkupp
lungseinrichtung ermöglicht, die an einer Ausgangsseite
eines Fahrzeugmotors angeordnet ist, der ein Kraftstoff
reduziermechanismus zur Aufhebung der Kraftstoffversor
gung während eines verzögerten Betriebes aufweist, umfaßt
Einrichtungen zur Erfassung eines verzögerten Be
triebes der Maschine und
Einrichtungen zur Steuerung der Kupplung, um das Eingangselement und das Ausgangselement nach der Erfas sung des verzögerten Betriebes der Maschine durch die Erfassungseinrichtung in einen gewünschten Einrückzustand zu bringen.
Einrichtungen zur Steuerung der Kupplung, um das Eingangselement und das Ausgangselement nach der Erfas sung des verzögerten Betriebes der Maschine durch die Erfassungseinrichtung in einen gewünschten Einrückzustand zu bringen.
Die Verzögerungszeit-Kupplungssteuerungseinrichtung
umfaßt
eine Einrichtung zum Ausrücken der Kupplung für eine vorherbestimmte Zeit nach der Erfassung des Verzögerungs betriebes der Maschine durch die Erfassungseinrichtung, eine Einrichtung zur Bewegung der Kupplung in Rich tung eines Einrückzustands nach dem Ausrücken der Kupp lung durch die Kupplungsausrückeinrichtung, und eine Verzögerungszeit-Schlupfsteuereinrichtung zur Rückkopplungssteuerung der Kupplung nach der Bewegung der Kupplung durch die Kupplungsbewegungseinrichtung, so daß das Eingangselement und das Ausgangselement in einen Schlupfzustand gebracht werden können, in dem ein ge wünschter Drehzahlunterschied zwischen diesen herrscht.
eine Einrichtung zum Ausrücken der Kupplung für eine vorherbestimmte Zeit nach der Erfassung des Verzögerungs betriebes der Maschine durch die Erfassungseinrichtung, eine Einrichtung zur Bewegung der Kupplung in Rich tung eines Einrückzustands nach dem Ausrücken der Kupp lung durch die Kupplungsausrückeinrichtung, und eine Verzögerungszeit-Schlupfsteuereinrichtung zur Rückkopplungssteuerung der Kupplung nach der Bewegung der Kupplung durch die Kupplungsbewegungseinrichtung, so daß das Eingangselement und das Ausgangselement in einen Schlupfzustand gebracht werden können, in dem ein ge wünschter Drehzahlunterschied zwischen diesen herrscht.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Steuerblockdiagramm, das die Steuerfunktion
eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur
Steuerung einer Kupplung einer Fluidkupplungs
einrichtung zeigt;
Fig. 2 ein Gesamtblockdiagramm, das ein Maschinensystem
mit der ersten Ausführungsform der Steuerung
einer Kupplung für eine Fluidkupplungseinrich
tung zeigt;
Fig. 3 ein Flußdiagramm einer Verzögerungszeit-Schlupf
steuerung, in der während eines verzögerten
Betriebes eines Kraftfahrzeugs eine Dämpferkupp
lung durch eine Verzögerungszeit-Schlupfsteuer
einrichtung so gesteuert wird, daß sie sich in
einem gewünschten Schlupfzustand befindet;
Fig. 4 ein Flußdiagramm, das die Rückkopplungssteuerung
eines Betriebsverhältnisses zeigt, durch das
eine Schlupfgröße der Dämpferkupplung nahe an
einen Sollwert gebracht wird;
Fig. 5 ein Flußdiagramm zur Korrektur eines Hydraulik
drucks zur Auslösung einer Rückkopplungssteue
rung auf der Basis einer vorhergehenden Änderung
des Betriebsverhältnisses;
Fig. 6 ein Diagramm, das verschiedene Arbeitsbereiche
zeigt, die durch die Turbinendrehzahl und die
Drosselstellung bestimmt werden;
Fig. 7 ein Diagramm, das die Funktion einer Zuführein
richtung für einen hydraulischen Anzugsdruck
zeigt;
Fig. 8 eine Kennfeld, das vorher festgelegte Werte des
hydraulischen Anzugsdrucks zeigt, die der Tur
binendrehzahl und der Drosselstellung entspre
chend aufgeteilt sind, wobei sich beide kurz vor
dem Eintritt in einem Verzögerungszeit-Schlupf
bereich befinden;
Fig. 9 ein Kennfeld, das vorher festgelegte Werte eines
Hydraulikdrucks zur Auslösung einer Rückkopp
lungssteuerung zeigt, die der Turbinendrehzahl
und der Drosselstellung entsprechend aufgeteilt
sind, die sich beide unmittelbar vor dem Ein
tritt in einen Verzögerungszeit-Schlupfbereich
befinden;
Fig. 10 ein Diagramm, das Änderungen in einem Betriebs
verhältnis zeigt, das zur Bestimmung verwendet
wird, ob ein hydraulischer Druck zur Auslösung
der Rückkopplungssteuerung geeignet ist oder
nicht;
Fig. 11 ein Diagramm, das Korrekturkennlinien für Ver
änderungen in dem Betriebsverhältnis zeigt;
Fig. 12 ein Fließdiagramm, das eine Hauptprogrammroutine
darstellt, die durch eine Getriebesteuereinheit
(TCU) durchgeführt wird;
Fig. 13 ein Fließdiagramm, das eine Schlupfsteuerroutine
zeigt.
Ein Maschinensystem, bei dem eine erfindungsgemäße Steu
ervorrichtung angebracht ist, ist wie in Fig. 2 gezeigt
aufgebaut. Eine Schwungscheibe 11 ist an einer Kurbelwel
le 10A einer Verbrennungskraftmaschine 10 angebracht.
Eine Antriebswelle 21 eines Drehmomentwandlers 20, der
als Fluidkupplungseinrichtung ausgebildet ist und einen
Teil eines Getriebes bildet, ist mit ihrem einem Ende
über das Schwungrad 11 mit der Kurbelwelle 10A verbunden.
Der Drehmomentwandler 20 ist mit einem Gehäuse 20A, einer
Pumpe 23, einem Stator 24 und einer Turbine 25 ausgestat
tet. Die Pumpe 23 ist mit dem entgegengesetzten Ende der
Antriebswelle 21 mittels eines Dämpferkupplungseingangs
gehäuses 22 verbunden, wohingegen der Stator 24 mit dem
Gehäuse 20A über eine Einwegkupplung 24A verbunden ist.
Außerdem ist die Turbine 25 mit einer Eingangswelle 30A
eines Getriebes 30 verbunden.
Der Drehmomentwandler 20 ist zusätzlich mit einer
schlupffähigen Direktverbindungskupplung 28 verbunden,
die als Kupplung für eine Fluidkupplungseinrichtung
ausgebildet ist. (Diese Kupplung 28 wird nachstehend als
"Dämpferkupplung" bezeichnet.) Die Dämpferkupplung 28 ist
so angeordnet, daß eine feste Verbindung zwischen einer
Eingangsseite und einer Ausgangsseite des Drehmomentwand
lers 20 hergestellt werden kann.
Die Dämpferkupplung 28 ist zwischen dem Dämpferkupplungs
eingangsgehäuse 22 und der Turbine 25 angeordnet und so
aufgebaut, daß eine direkte mechanische Verbindung zwi
schen der Pumpe 23 und der Turbine 25 in dem Drehmoment
wandler 20 hergestellt werden kann, während ein vorherbe
stimmter Schlupf zwischen diesen sogar während des einge
rückten Zustandes (Direktverbindung) möglich ist.
Ein Steuersystem ist außerdem zur Steuerung des Dreh
momentwandlers 20 und der Dämpferkupplung 28 vorgesehen.
Die jeweilige Größe des Schlupfs der Dämpferkupplung 28
und jedes durch die Dämpferkupplung 28 zu übertragenden
Drehmoments kann von außen durch einen Dämpferkupplungs-
Hydraulikdrucksteuerkreis 50 gesteuert werden.
Der Dämpferkupplungs-Hydraulikdrucksteuerkreis 50 ist mit
einem Dämpferkupplungssteuerventil 52 und einem Dämpfer
kupplungssteuermagnetventil 54 versehen. Das Dämpfer
kupplungssteuerelektromagnetventil 54 ist als ein norma
lerweise geschlossenes Ein-Aus-Ventil ausgebildet und
sein Elektromagnet 54A ist elektrisch mit einer Getriebe
steuereinheit 16 verbunden, die nachstehend als "TCU"
bezeichnet wird.
Das Dämpferkupplungssteuerventil 52 ist so aufgebaut, daß
es die Leitung zur Zuführung von Arbeitsöl zur Dämpfer
kupplung 28 umschaltet und außerdem den hydraulischen
Druck steuert, der auf die Dämpferkupplung 28 aufgebracht
wird.
Hierzu ist das Dämpferkupplungssteuerventil 52 aus einer
Spule 52A, einer Kammer 52B am linken Ende, in der ein
linksseitiger Endabschnitt der Spule 52A wie in Fig. 2
gezeigt aufgenommen werden kann, und aus einer Feder 52C
aufgebaut, die die Spule 52A wie in Fig. 2 gezeigt, nach
rechts drückt.
Eine Steuerleitung 55, die mit einer nicht gezeigten
Quelle für hydraulischen Steuerdruck in Verbindung steht,
ist mit der linksseitigen Kammer 52B des Dämpferkupp
lungssteuerventils 52 verbunden.
Eine mit einer Abflußseite verbundene Bypassleitung 55A
steht mit der Steuerleitung 55 in Verbindung, und ein
Dämpferkupplungssteuerelektromagnetventil 54 ist in die
Bypassleitung 55A eingesetzt, so daß die Höhe eines
hydraulischen Steuerdrucks, der auf die Kammer 52B am
linken Ende aufgebracht wird, entweder durch Öffnen oder
Schließen des Dämpferkupplungssteuerelektromagnetventils
54 gesteuert wird.
Außerdem kann eine Kammer 52D am rechten Ende, in die
sich ein rechter Endabschnitt der Spule 52A bewegen kann,
mit einem hydraulischen Druck von der Quelle für den
hydraulischen Steuerdruck versorgt werden.
Wenn ein hydraulischer Steuerdruck auf die Kammer 52B am
linken Ende aufgebracht wird und eine Bewegung der Spule
52A des Dämpferkupplungssteuerventils 52 in die in Fig. 2
rechte Endstellung verursacht wird, wird ein dem Drehmom
entwandler 20 zugeführter hydraulischer Schmierdruck
durch eine Leitung 57, eine Leitung 56, das Dämpferkupp
lungssteuerventil 52 und dann in eine hydraulische Druck
kammer geführt, die zwischen dem Eingangsgehäuse 22 und
der Dämpferkupplung 28 ausgebildet ist, wodurch die
Dämpferkupplung 28 aus dem eingerückten Zustand ausge
rückt wird.
Der Ausrückdruck zum Ausrücken aus dem eingerückten
Zustand der Dämpferkupplung 28 wird durch die Leitung 57
aufgebracht.
Wenn die Kammer 52B am linken Ende nicht mit hydrauli
schem Steuerdruck versorgt wird und sich die Spule 52A in
die in Fig. 2 linke Endstellung bewegt, wird ein Lei
tungsdruck von einer nicht gezeigten hydraulischen Pumpe
über eine Leitung 58, das Dämpferkupplungssteuerventil 52
und eine Leitung 59 einer hydraulischen Druckkammer
zugeführt, die zwischen der Dämpferkupplung 28 und der
Turbine 25 ausgebildet ist, so daß die Dämpferkupplung 28
in Reibungseingriff mit dem Gehäuse 22 gebracht wird.
Der Aufbringdruck zur direkten Verbindung der Dämpfer
kupplung 28 wirkt durch die Leitung 59.
Wenn das Betriebsverhältnis DC des Dämpferkupplungssteu
erelektromagnetventils 54 durch die TCU 16 gesteuert
wird, bewegt sich die Spule 52A zu einer Position, in der
die sich ergebende Kraft des hydraulischen Steuerdrucks
auf die Kammer 52B am linken Ende wirkt, und die Feder
kraft der Feder 52C wird durch den hydraulischen Steuer
druck der auf die Kammer 52D am rechten Ende wirkt,
ausgeglichen. Ein hydraulischer Druck, der dieser beweg
ten Stellung der Spule 52A entspricht, wird daher der
Dämpferkupplung 28 zugeführt, so daß ein Drehmoment TC,
das über die Dämpferkupplung 28 übertragen werden soll,
auf einen gewünschten Wert gesteuert wird.
Ein Ringzahnrad 11A, das in Eingriff mit einem Ritzel 12A
eines Anlassers 12 dreht, ist außen an dem äußeren Umfang
des Schwungrades 11 angebracht. Dieses Ringzahnrad 11A
ist mit einer vorherbestimmten Anzahl von Zähnen ver
sehen. Gegenüber dem Ringzahnrad 11A ist ein elektroma
gnetischer Aufnehmer 14 zusätzlich als Maschinendrehzahl
sensor angeordnet.
Der elektromagnetische Aufnehmer 14 (nachstehend als "NE-
Sensor" bezeichnet) dient zur Erfassung der Maschinen
drehzahl NE der Verbrennungskraftmaschine 10 und ist
elektrisch mit einer Eingangsseite der TCU 16 verbunden.
Mit der Eingangsseite der TCU 16 sind außerdem ein Turbi
nendrehzahlsensor (NT-Sensor) 15 zur Erfassung der Dreh
zahl NT der Turbine 25 in dem Drehmomentwandler 20, ein
Übertragungsantriebszahnraddrehzahlsensor (NO Sensor) 17
zur Erfassung der Drehzahl NO eines Übertragungsantriebs
zahnrads (nicht gezeigt), ein Drosselstellungssensor (RT
Sensor) 18 zur Erfassung einer Ventilstellung RT eines
Drosselventils, das in einem nicht gezeigten Luftein
laßkanal der Verbrennungskraftmaschine 10 angeordnet ist,
ein Öltemperatursensor 19 zur Erfassung der Öltemperatur
TOIL des von einer Hydraulikpumpe (nicht gezeigt) zuzu
führenden Arbeitsöls, etc. verbunden. Die Erfassungs
signale der einzelnen Signale werden der TCU 16 zuge
führt.
Obwohl es in der Zeichnung nicht gezeigt ist, ist die TCU
16 innen mit Speichern, wie zum Beispiel ROM oder RAM,
einer zentralen Prozessoreinheit, einem E/A Interface
(Schnittstelle), einem Zähler und dergleichen ausgerü
stet. Die TCU 16 ist so ausgelegt, daß sie die hydrauli
sche Drucksteuerung einem in dem Speicher gespeicherten
Programm entsprechend verstellt.
Die TCU 16 führt die in Fig. 12 gezeigte Hauptprogramm
routine wiederholt in einem vorherbestimmten Intervall,
beispielsweise einem Intervall von 35 Hertz, durch.
In dieser Hauptprogrammroutine werden in einem Schritt
S10 zuerst ein Lesen oder Festlegen verschiedener An
fangswerte durchgeführt. Danach liest und speichert die
TCU 16 Erfassungssignale verschiedener Sensoren, nämlich
des NE-Sensors 14, des NT-Sensors 15, des NO-Sensors 17,
des RT-Sensors 18, des Öltemperatursensors 19 und der
gleichen (Schritt S11).
Daraufhin berechnet die TCU 16 eine Maschinendrehzahl NE
und eine Änderungsgeschwindigkeit ωE der Maschinendreh
zahl NE aus Erfassungssignalen des NE-Sensors 14 (Schritt
S12).
Während das Ringzahnrad 11A eine volle Drehung durch
führt, erzeugt der NE-Sensor 14 jedesmal ein Impulssi
gnal, wenn vier Zähne des Ringzahnrades 11A erfaßt wer
den, und führt dies der TCU 16 zu, so daß die Maschinen
drehzahl NE und die Änderungsgeschwindigkeit ωE der
Maschinendrehzahl NE errechnet werden können.
Als nächstes berechnet die TCU 16 in Schritt 16 ein
Ausgangsdrehmoment TE der Maschine und ein Drehmoment TT
der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers.
Die Beziehung zwischen einem Reibdrehmoment der Kupplung
auf einer ausgerückten oder eingerückten Seite, eines
Turbinenwellendrehmoments TT und einer Turbinendrehzahl
änderungsgeschwindigkeit ωT während des Schaltens kann
durch folgende Formel (1) ausgedrückt werden:
TB = A·TT + B·ωT . . . (1)
wobei A und B Konstanten sind, die durch ein Schaltmuster
(die Art einer Schaltung) bestimmt werden, wie zum Bei
spiel das Hinaufschalten vom ersten Gang in den zweiten
Gang oder das Hinunterschalten vom vierten Gang in den
dritten Gang, Trägheitskräfte auf einzelne Teile, etc.
Wenn ein Maschinenausgangsdrehmoment TE verwendet wird,
das nach der folgenden Formel (3) berechnet wurde, wird
dann das Turbinenwellendrehmoment TT entsprechend der
folgenden Formel (4) berechnet. Diese berechneten Werte
werden in dem oben beschriebenen Speicher gespeichert,
TE = C·NE²+TC . . . . (2)
TT = T(TE-TC)+TC
= T·C·NE²+TC . . . . (3)
TT = T(TE-TC)+TC
= T·C·NE²+TC . . . . (3)
wobei TE ein Drehmoment ist, das durch Subtraktion eines
Reibungsverlustes, eines Ölpumpenantriebsdrehmoments und
dergleichen von einem Durchschnittsdrehmoment erhalten
wird, das durch Expansion in der Verbrennungskraftmaschi
ne 10 erzeugt wird, und C ein Drehmomentkapazitätskoeffi
zient ist, der aus einer zuvor in dem Speicher gespei
cherten Drehmomentwandlerkennlinientabelle gemäß einem
Drehzahlverhältnis E (= NT/NE) der Turbinendrehzahl NT
zur Maschinendrehzahl NE gelesen wird.
Nachdem das Drehzahlverhältnis E aus der von dem NT-
Sensor 15 erfaßten Turbinendrehzahl NT und aus der durch
den NE-Sensor 14 erfaßten Maschinendrehzahl NE berechnet
wurde, wird der dem so berechneten Drehzahlverhältnis E
entsprechende Drehmomentkapazitätskoeffizient C aus dem
Speicher gelesen.
T stellt ein Drehmomentverhältnis dar. Dieses wird eben
falls entsprechend dem Drehzahlverhältnis E der Turbinen
drehzahl NT zur Maschinendrehzahl NE aus der zuvor in dem
Speicher gespeicherten Drehmomentwandlerkennlinientabelle
gelesen.
TC ist ein Drehmoment, das durch die Dämpferkupplung 28
übertragen wird. Bei einer schlupffähigen Direktverbin
dungskupplung dieser Art kann das Drehmoment TC durch
folgende Formel (4) wiedergegeben werden:
TC = PC·Ar·R·µ·
= A1·DC-B1 . . . (4)
wobei
PC der hydraulische Druck ist, der der Dämpferkupplung 28 zugeführt wird,
AR die druckaufnehmende Fläche des Kolbens der Dämp ferkupplung 28 ist,
R der Reibungsradius der Dämpferkupplung 28 ist und
µ der Reibungskoeffizient der Dämpferkupplung 28 ist.
PC der hydraulische Druck ist, der der Dämpferkupplung 28 zugeführt wird,
AR die druckaufnehmende Fläche des Kolbens der Dämp ferkupplung 28 ist,
R der Reibungsradius der Dämpferkupplung 28 ist und
µ der Reibungskoeffizient der Dämpferkupplung 28 ist.
Da der der Dämpferkupplung 28 zugeführte hydraulische
Druck proportional zu dem Betriebsverhältnis DC des
Dämpferkupplungssteuermagnetventils 54 ist, wurde die
oben genannte Formel (4) abgeleitet.
A1 und B1 sind Konstanten, die abhängig von dem Schaltmo
dus festgelegt werden. Außerdem ist der durch die Formel
(4) errechnete Wert TC wirksam, wenn er positiv ist, er
ist jedoch auf 0 festgelegt (TC = 0), wenn er negativ
ist.
Auf die oben beschriebene Weise werden momentane Werte
des Maschinendrehmoments TE und des Turbinenwellendrehmo
ments TT berechnet und abhängig von der durch den NE-
Sensor 14 erfaßten Maschinendrehzahl NE, der durch den
NT-Sensor 15 erfaßten Turbinendrehzahl NT und dem Be
triebsverhältnis DC des Dämpferkupplungssteuerelektroma
gnetventils 54 ermittelt.
Aus der Ventilposition RT des Drosselventils und einer
Übertragungsantriebszahnraddrehzahl NO ermittelt die TCU
16 dann in einem Schritt S14 einen herzustellenden Dreh
zahlbereich des Getriebes 30.
Als nächstes bestimmt die TCU 16, ob der nach Schritt S14
herzustellende Drehzahlbereich sich von dem in dem vor
hergegangenen Betriebszyklus bestimmten Ergebnis unter
scheidet oder nicht (Schritt S15). Wenn er sich nicht
unterscheidet, geht die Routine zu Schritt S11 zurück,
und die auf den Schritt S11 folgenden Schritte werden
wiederholt durchgeführt. Wenn er sich unterscheidet, wird
ein Schaltsignal ausgegeben, das einem Schaltmuster des
in Schritt S14 erhaltenen Ergebnisses entspricht (Schritt
S16), und die Routine kehrt dann zu Schritt S11 zurück.
Nach Erhalt des in Schritt S16 erhaltenen Signals wird
ein hydraulisches Signal zur Ein-/Ausschaltung durch die
TCU 16 und den hydraulischen Kreis 40 durchgeführt, so
daß das Schalten gesteuert wird.
Der funktionelle Aufbau des Steuersystems der Dämpfer
kupplung 28 ist ausgelegt, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Durch Steuersignale, die als Ergebnis der vorher be
schriebenen Berechnungen in der TCU 16 ausgegeben werden,
wird der Steuerkreis 50 für den hydraulischen Druck der
Dämpferkupplung betätigt, um die Steuerung wie erforder
lich durchzuführen.
Eine Nichtschlupf-Direktverbindungssteuereinrichtung 101
ist zur Steuerung der Dämpferkupplung 28 in einem Zustand
fester Verbindung angeordnet. Wenn die Nichtschlupf-
Direktverbindungssteuereinrichtung 101 in einem Nicht
schlupf-Direktverbindungsbereich betrieben wird, der in
Fig. 6 gezeigt ist, führt sie der Dämpferkupplung 28 über
die Leitung 59 einen vorherbestimmten Aufbringdruck in
Ansprechung auf ein Steuersignal der TCU 16 zu, so daß
die Dämpferkupplung in einen vorherbestimmten Festver
bindungszustand gebracht wird und der Betrieb daher so
durchgeführt wird, daß er hauptsächlich auf einer An
triebskraft beruht, die über die Dämpferkupplung 28
übertragen wird.
Das Kennliniendiagramm von Fig. 6 klassifiziert Betriebs
zustände entsprechend einer Drehzahl der Turbine 25, die
längs der Abszisse gezeichnet ist, und der Drosselstel
lung, die entlang der Ordinate gezeichnet ist. Wenn aus
einer durch den NT-Sensor 15 erfaßten Turbinendrehzahl NT
und einer durch den RT-Sensor 18 erfaßten Drosselposition
RT herausgefunden wird, daß der Betriebszustand in den
Nichtschlupf-Direktverbindungsbereich in dem Diagramm
fällt, wird eine Steuerung durch die Nichtschlupf-Direkt
verbindungssteuereinrichtung 101 durchgeführt.
Ferner ist eine Nichtdirekt-Verbindungsbereichsteuer
einrichtung 102 vorgesehen, um die Dämpferkupplung 28 in
einem Nichtdirekt-Verbindungszustand zu steuern.
In dem in Fig. 6 gezeigten Nichtdirekt-Verbindungsbereich
führt die Nichtdirekt-Verbindungsbereichkontrollein
richtung 102 der Dämpferkupplung 28 über die Leitung 57
einen vorherbestimmten Ausrückdruck in Ansprechung auf
ein Steuersignal der TCU 16 zu, so daß die Dämpferkupp
lung 28 in einen vorherbestimmten Nichtdirekt-Verbin
dungszustand gebracht wird und der Betrieb so durchge
führt wird, daß er hauptsächlich auf einer Antriebskraft
beruht, die über den Drehmomentwandler 20 übertragen
wird.
In dem in Fig. 6 gezeigten Schlupfbereich wirken die
Nichtschlupf-Direktverbindungssteuereinrichtung 101 und
die Nichtdirekt-Verbindungsbereichsteuereinrichtung 102
zusammen, um einen Aufbringdruck und einen Ausrückdruck
zu steuern, wobei die Betriebssteuerung durch einen vor
herbestimmten Schlupfgrad bestimmt wird.
Weiterhin ist eine Verzögerungszeit-Schlupfbereichsteuer
einrichtung 103 angeordnet, um eine Rückkopplungssteue
rung der Dämpferkupplung 28 in einem vorherbestimmten
Verzögerungszeit-Schlupfzustand während eines verzögerten
Betriebes des Kraftfahrzeugs durchzuführen.
Während des Betriebes in dem in Fig. 6 gezeigten Verzöge
rungszeit-Schlupfbereich (entspricht einem verzögerten
Betrieb eines Fahrzeugs) führt die Verzögerungszeit-
Schlupfsteuereinrichtung 103 über die Leitung 59 einen
vorherbestimmten Aufbringdruck und über die Leitung 57
einen vorherbestimmten Ausrückdruck in Ansprechung auf
ein Steuersignal der TCU 16 zu, so daß die Dämpferkupp
lung 28 in einen vorherbestimmten Verbindungszustand
gebracht wird und der Betrieb daher so durchgeführt wird,
daß er hauptsächlich auf einer Antriebskraft beruht, die
über die Dämpferkupplung 28 übertragen wird.
Der Verzögerungszeit-Schlupfbereich, in dem die Verzöge
rungszeit-Schlupfbereichsteuereinrichtung 103 betätigt
wird, ist auf einen Betriebszustand festgelegt, der durch
Drehzahlen NT der Turbine 25, die größer sind als ein
vorherbestimmter Wert (beispielsweise 1200 Umdrehungen
pro Minute und höher) und Drosselstellungen RT definiert
wird, die kleiner sind als ein vorherbestimmter Wert. Die
Erfassung, ob sich der Betrieb in dem Verzögerungszeit-
Schlupfbereich befindet (das heißt, sich das Fahrzeug in
einem verzögerten Betriebszustand befindet), wird durch
seine Bestimmung auf der Basis einer Drehzahl NT der
Turbine 25 und einer Drosselposition RT erreicht.
Es ist außerdem eine Übergangszeit-Steuereinrichtung 104
angeordnet, die nach einem Übergang in einen Verzöge
rungszeit-Schlupfsteuerzustand aus einem anderen Be
triebszustand als dem Verzögerungszeit-Schlupfsteuerzu
stand betätigt wird, um einen Stoß zu vermeiden, der
ansonsten in der Übergangszeit auftreten könnte.
Die Übergangszeit-Steuereinrichtung 104 ist mit einer
Nichtdirekt-Verbindungszustandleiteinrichtung 105 ver
sehen, so daß die Dämpferkupplung 28 durch einen Nicht
direkt-Verbindungszustand betrieben wird, um eine Drehmo
mentänderung nach der Verzögerung zu absorbieren.
Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, ist eine Zone A, in der das
Betriebsverhältnis auf 0% gehalten wird, für eine vor
herbestimmte Zeit t₁ vom Eintrittszeitpunkt in den Ver
zögerungszeit-Schlupfbereich vorgesehen. In der Zone A
bringt die Nichtdirekt-Verbindungszustandleiteinrichtung
105 die Dämpferkupplung 28 einmal in einen Nichtdirekt-
Verbindungszustand, so daß eine Veränderung des Maschi
nendrehmoments aufgrund einer Veränderung der Drossel
stellung durch einen Schlupf der Dämpferkupplung 28
absorbiert wird.
In dem vorliegenden Fall ist die Zone A beispielsweise
auf eine Zeit festgelegt, die für einen einzigen Rechen
zyklus durch die Steuervorrichtung erforderlich ist.
Die Übergangszeit-Steuereinrichtung 104 ist mit einer
Übergangszeit-Nichtdirekt-Verbindungsbeseitigungseinrichtung 106
versehen, die dazu dient, in einer frühen
Stufe einen Nichtdirekt-Verbindungszustand zu beseitigen,
der durch die Nichtdirekt-Verbindungszustandleiteinrich
tung 105 hergestellt wurde.
Außerdem ist die Übergangszeit-Nichtdirekt-Verbindungs
beseitigungseinrichtung 106 mit einer Zuführeinrichtung
107 für einen hydraulischen Anzugsdruck für eine Zufüh
rung eines Hydraulikdrucks zur direkten Verbindung der
Dämpferkupplung 28 und außerdem mit einer Einstellein
richtung 108 für den hydraulischen Anzugsdruck versehen,
die einen hydraulischen Anzugsdruck einstellt, der der
Zuführeinrichtung 107 für den hydraulischen Anzugsdruck
zugeführt wird.
Der Ausdruck "Anzugshydraulikdruck" wird nun näher be
schrieben. Um eine Kupplung in einen Nichtdirekt-Ver
bindungszustand zu bringen, wird ein Hydraulikdruck auf
die Ausrückseite der Kupplung aufgebracht. Auch trotz der
Aufbringung dieses Hydraulikdrucks auf die Ausrückseite
nach Herstellung des Nichtdirekt-Verbindungszustands
verbleibt noch ein Restdruck auf der Ausrückseite. Nach
der Verbindung (entweder Nichtschlupf-Direktverbindung
oder Schlupfverbindung) der Kupplung, die nach der Nicht
direkt-Verbindung erfolgt, ist es erwünscht, einen Hy
draulikdruck mit einer geeigneten Größe auf eine Auf
bringseite der Kupplung nach der Beseitigung des Rest
druckes auf der Ausrückseite zuzuführen. Der Ausdruck
"Anzugshydraulikdruck" bezeichnet einen Hydraulikdruck,
der, wie es oben beschrieben wurde, auf die Aufbringseite
in der selben Höhe aufgebracht wird wie der Restdruck, so
daß der Restdruck auf der Ausrückseite durch die Zufüh
rung des Anzuhydraulikdrucks auf die Aufbringseite ausge
löscht wird. Ein zu hoher "Anzugshydraulikdruck" erzeugt
nach dem Eingriff der Kupplung einen Stoß, während ein zu
geringer "Anzugshydraulikdruck" den Restdruck auf der
Ausrückseite nicht ausgleichen und die Kupplung nicht
sofort in den Einrückzustand bringen kann. Aus diesem
Grund ist es notwendig, den "Anzugshydraulikdruck" so zu
steuern, daß er eine geeignete Höhe hat, die dem Rest
druck auf der Ausrückseite entspricht.
Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, ist nachfolgend auf die
Zone A, in der die Dämpferkupplung 28 in den Nichtdirekt-
Verbindungszustand gebracht wurde, eine Zone B für eine
vorherbestimmte Zeit t₂ vorgesehen, in der ein hydrauli
scher Druck mit einem Betriebsverhältnis DG1 der Auf
bringseite zugeführt wird. In der Zone B beseitigt die
Zuführeinrichtung 107 für den hydraulischen Anzugsdruck
jeden Druck, der auf der Ausrückseite verbleibt.
Außerdem ist die Einstelleinrichtung 108 für den hydrau
lischen Anzugsdruck so aufgebaut, daß die Einstellung des
Betriebsverhältnisses DG1 entsprechend des der Aufbrings
seite zuzuführenden Anzugsdruckes der Turbinendrehzahl NT
des Drehmomentwandlers 20 und einer Drosselstellung RT
der Maschine 10 zu einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem
Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich bewirkt
wird (in anderen Worten, kurz vor dem Eintritt in die
Zone A).
Fig. 8 ist ein Kennfeld, in dem vorher festgelegte Werte
des hydraulischen Anzugsdrucks aufgeteilt sind. Der
gesamte Betriebsbereich ist in Abschnitte A1 bis A16
geteilt. Für jeden der Abschnitte ist ein voreingestell
ter Wert gespeichert. Jeder voreingestellte Wert hängt
von der Turbinendrehzahl NT, die entlang der Abszisse
gezeichnet ist, und von der Drosselposition RT ab, die
entlang der Ordinate gezeichnet ist, und wurde so be
stimmt, daß Wirkungen eines verbleibenden Drucks besei
tigt werden, der aufgrund eines in dem Nichtschlupf-
Direktverbindungsbereich oder dem Schlupfverbindungs
bereich unmittelbar vor dem Eintritt in den Verzögerungs
zeit-Schlupfbereich zugeführten Aufbringdruck verblieben
ist. In der dargestellten Ausführungsform ist das Be
triebsverhältnis DG1 geringer festgelegt wenn sich die
Turbinendrehzahl unmittelbar vor dem Eintritt in den
Verzögerungszeit-Schlupfbereich erhöht, sie ist jedoch
größer festgelegt, wenn sich die Drosselstellung unmit
telbar vor dem Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupf
bereich erhöht. Diese Tendenz wird durchweg beobachtet,
insoweit sich die Dämpferkupplung 28 in einem Direktver
bindungszustand nach dem Eintritt in den Verzögerungs
zeit-Schlupfzustand befindet. Anstatt der Drosselstellung
RT kann eine andere Größe verwendet werden, die eine
Maschinenbelastung anzeigt, wie zum Beispiel die Ein
laßluftmenge pro Umdrehung der Maschine (A/N). Anstatt
der Turbinendrehzahl NT kann auf ähnliche Weise die
Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden.
Ein hydraulischer Druck 109 zur Auslösung einer Rückkopp
lungssteuerung, der zur direkten Verbindung der Dämpfer
kupplung 28 (zu der Aufbringseite) so zugeführt wird, daß
die Rückkopplungssteuerung durch die Verzögerungszeit-
Schlupfbereichsteuereinrichtung 103 ausgelöst wird, wird
abhängig von der Turbinendrehzahl des Drehmomentwandlers
20 und der Drosselstellung der Maschine 10 zum Zeitpunkt
des Eintritts in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich
bestimmt.
Fig. 9 zeigt ein Kennfeld, in dem vorher festgelegte
Werte des hydraulischen Drucks 109 zur Auslösung der
Rückkopplungssteuerung aufgeteilt sind. Der gesamte
Betriebsbereich ist in Abschnitte B1 bis B16 geteilt. Für
jeden der Abschnitte ist ein vorher festgelegter Wert ge
speichert. Jeder vorher festgelegte Wert ist abhängig von
der Turbinendrehzahl NT, die längs der Abszisse gezeich
net ist, und der Drosselstellung RT, die längs der Ordi
nate gezeichnet ist, und wurde bestimmt, um ein Betriebs
verhältnis DG2 zu ermöglichen, das dazu geeignet ist, in
kurzer Zeit eine Annäherung an einen Soll-Rückkopplungs
wert zu erreichen, und das einem Aufbringdruck ent
spricht, der in dem Nichtschlupf-Direktverbindungsbereich
oder dem Schlupfverbindungsbereich unmittelbar vor dem
Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich zugeführt
wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Abhängig
keit des Betriebsverhältnisses von der Turbinendrehzahl
NT nicht so hoch, wie es bei dem Betriebsverhältnis DG1
der Fall ist, es wird jedoch auf einen etwas größeren
Wert eingestellt, wenn sich die Turbinendrehzahl unmit
telbar vor dem Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupf
bereich erhöht.
Alternativ hierzu kann ein vorher festgelegter konstanter
Wert als dieses Betriebsverhältnis DG2 verwendet werden,
ohne daß ein solches Kennfeld verwendet wird. Ebenso wie
DG1 kann das Betriebsverhältnis DG2 außerdem durch Ver
wendung der Lufteinlaßmenge (A/N) und der Fahrzeugge
schwindigkeit anstatt der Drosselstellung RT bzw. der
Turbinendrehzahl bestimmt werden.
Außerdem ist eine Auslösehydraulikdruck-Bestimmungsein
richtung 110, die nach der Rückkopplungssteuerung durch
die Verzögerungszeit-Schlupfbereichsteuereinrichtung 103
bestimmt, ob der Hydraulikdruck 109 zur Auslösung der
Rückkopplungssteuerung zu hoch oder zu niedrig ist, eine
Auslösehydraulikdruck-Korrektureinrichtung 112, die den
nächsten Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydraulikdruck
109 auf der Basis der Ergebnisse der Bestimmung durch die
Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110 kor
rigieren, und eine Rückkopplungssteuerungs-Unterbre
chungseinrichtung 111 angeordnet, die die Rückkopplungs
steuerung unterbricht, wenn das Auftreten eines Stoßes
aus den Ergebnissen der Ermittlung durch die Auslösehy
draulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110 erwartet wird.
Die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110 ist
so aufgebaut, daß sie durch Verwendung einer Änderung des
in Fig. 10 schematisch gezeigten Betriebsverhältnisses
bestimmt, ob ein Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydrau
likdruck passend ist.
In Fig. 10 ist das Betriebsverhältnis, auf das der der
Dämpferkupplung 28 zuzuführende Hydraulikdruck festgelegt
ist, entlang der Ordinate gezeichnet, während die Zeit
entlang der Abszisse gezeichnet ist. Fig. 10 zeigt des
halb die Veränderungen des Betriebsverhältnisses in dem
Verzögerungszeit-Schlupfsteuerungszustand.
Wie es in dem Diagramm gezeigt ist, wird die Rückkopp
lungssteuerung in dem Verzögerungszeitschlupfzustand von
einem Punkt SO aus durchgeführt. Das Betriebsverhältnis
ändert sich fortschreitend so, daß es sich einer Soll
steuerung annähert. Daraus folgt, daß das Betriebsver
hältnis das Betriebsverhältnis D1 t₃ Sekunden nach der
Auslösung der Steuerung und das Betriebsverhältnis das
Betriebsverhältnis D2 t₄ Sekunden nach der Auslösung der
Steuerung erreicht.
Die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110 ist
so aufgebaut, daß sie durch die Änderung AD von dem Be
triebsverhältnis D₁ zu dem Betriebsverhältnis D₂ (= D2 -
D1) bestimmt, ob der Rückkopplungssteuerungs-Auslösehy
draulikdruck zu hoch oder zu niedrig ist.
Die Auslösehydraulikdruck-Korrektureinrichtung 112, die
den nächsten Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydraulik
druck 109 anhand der Änderung ΔD korrigiert, die durch
die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110
erfaßt wurde, ist wie nachstehend beschrieben ausgebil
det.
Fig. 11 zeigt schematisch die Korrekturkennlinien. Die
Änderungen ΔD des Betriebsverhältnisses sind entlang der
Abszisse gezeichnet, wohingegen Korrekturwerte β für die
Änderungen ΔD des Betriebsverhältnisses entlang der
Ordinate gezeichnet sind.
Die Korrekturkennlinien von Fig. 11 sind in der TCU 16
gespeichert. Die Auslösehydraulikdruck-Korrektureinrich
tung 112 bestimmt entsprechend den Korrekturkennlinien
eine Korrekturgröße β für eine Änderung ΔD des Betriebs
verhältnisses, die durch die Auslösehydraulikdruck-Be
stimmungseinrichtung 110 berechnet wurde, und addiert
dann die Korrekturgröße β zu einem gegenwärtigen Be
triebsverhältnis, um ein Betriebsverhältnis DG2 zu be
stimmen, das nach der Auslösung der nächsten Rückkopp
lungssteuerung verwendet wird.
Folglich kann das Betriebsverhältnis DG2(n), das nach
Auslösung der n-ten Rückkopplungssteuerung in der Ver
zögerungszeit-Schlupfsteuerung verwendet wird, durch
folgende Formel ausgedrückt werden:
DG2(n) = DG2 + Σβi . . . (5)
wobei Σβi die Summe der Korrekturgrößen von der ersten
Rückkopplungssteuerung zur (n-1)-ten Rückkopplungssteue
rung ist.
Die in Fig. 11 gezeigten Korrekturkennlinien wurden
aufgrund folgender Erwägungen festgesetzt.
Nehmen wir an, daß der Hydraulikdruck auf der Aufbrin
gdruckseite bei der oben genannten Rückkopplungssteuerung
beispielsweise um 5% oder mehr im Betriebsverhältnis
höher wurde als ein bei der Rückkopplungssteuerung anzu
nähernder Hydraulikdruck. Wenn zu diesem Zeitpunkt plötz
lich die Bremsen auf einer Straße mit geringem Reibungs
koeffizient µ betätigt werden, wird das Ausrücken eines
Direktverbindungszustands der Dämpferkupplung 28 ver
zögert und die Maschinendrehzahl NE verringert, weshalb
die Maschine absterben kann.
Dieses Problem kann auf die Arbeitsweise der Rückkopp
lungssteuerung in dem Verzögerungszeit-Schlupfbereich bei
einem hydraulischen Druck zurückgeführt werden, der so
gering ist, daß er etwa 0,5 kg/cm² beträgt.
Um ein sofortiges Ausrücken der Direktverbindung der
Dämpferkupplung 28 zu erreichen, ist ein Ausrückdruck mit
einem vorherbestimmten Wert erforderlich. Das Ausrücken
des Direktverbindungszustandes wird jedoch unter solchen
Situationen durchgeführt, daß der Arbeitsdruck in dem
gesamten Steuerungssystem gering ist und der Ausrückdruck
der Dämpferkupplung 28 ebenfalls gering ist. Deswegen
erfordert es eine Menge Zeit, um die Direktverbindung
auszurücken, auch wenn ein überschüssiger Druck des
Arbeitsöls so gering ist, wie ein Überschuß in der Rück
kopplungssteuerung.
Dies kann ebenfalls auf den Umstand zurückgeführt werden,
daß der Ausrückdruck, der von der durch die Verbrennungs
kraftmaschine 10 angetriebenen Pumpe zugeführt wird, als
Antriebsquelle nicht sofort erhöht werden kann, da die
Kraftstoffversorgung zur Verbrennungskraftmaschine 10
ebenfalls durch die Verzögerungszeit-Schlupfbereichs
steuerung verringert wurde.
Wenn die Bremsen betätigt werden, um die Drehungen auf
einer Radseite zu reduzieren, aber ein Ausrücken der
Direktverbindung nicht vollständig erreicht wurde, wird
die Bremskraft auf die Seite der Verbrennungskraftmaschi
ne übertragen und kann daher im Absterben der Verbren
nungskraftmaschine 10 resultieren.
Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Maßnahme getrof
fen, durch die der Arbeitshydraulikdruck in der Rückkopp
lungssteuerung etwas geringer ist als der Hydraulikdruck,
an den in der Rückkopplungssteuerung angenähert werden
soll.
Der Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydraulikdruck DG2
wird zuerst auf ein relativ geringes Niveau festgelegt,
um einen zu hohen Arbeitshydraulikdruck zum Zeitpunkt der
Auslösung zu vermeiden.
Außerdem wird die Korrekturgröße β zur Annäherung nach
der Auslösung der Rückkopplungssteuerung auf einen Wert
festgelegt, der geringer ist als ein Korrekturwert, der
einer linearen Kennlinie entsprechend bestimmt wird (die
Kennlinien, die sich in Fig. 11 von dem Punkt 0 zum Punkt
Z erstrecken).
Dort, wo die Änderung ΔD in dem Betriebsverhältnis 0,4%
oder größer, jedoch kleiner als 1,2% ist, wird der Kor
rekturbetrag β beispielsweise auf 0,4% festgelegt, so daß
verglichen mit einer Betriebsverhältnisänderung ΔD von
annähernt 1,2% die Korrekturgröße so festgelegt wird, daß
sie um ungefähr 0,8% geringer ist.
Der Arbeitshydraulikdruck kann über eine vorherbestimmte
untere Grenze abfallen oder trotz der oben genannten
Erwägung bei der Rückkopplungssteuerung zu hoch werden.
Um ein Auftreten eines Stoßes auf das Antriebssystem in
einer solchen Situation zu vermeiden, ist die Rückkopp
lungssteuerungs-Unterbrechungseinrichtung 111 außerdem
zur Unterbrechung der Rückkopplungssteuerung vorgesehen.
Wenn der Arbeitshydraulikdruck bei der Rückkopplungs
steuerung um 5% oder mehr in dem Betriebsverhältnis ab
fällt als der anzunähernde Hydraulikdruck, wird die
Steuerung aus dem nicht Nichtdirekt-Verbindungsbereich
ausgelöst. Daraus ergibt sich, daß die Maschinendrehzahl
NE weiter so verringert wird, daß die Kraftstoffreduzie
rung der Maschine beendet werden kann.
Außerdem wird der Rückkopplungshydraulikdruck größer,
wenn die Schlupfgröße ansteigt, was zu dem potentiellen
Problem führt, daß ein Stoß nach dem Eintritt in den
Verzögerungszeit-Schlupfbereich auftreten kann.
Ein solcher Stoß findet wenigstens zehn Sekunden nach
Auslösung der Rückkopplungssteuerung statt. Wenn die
Änderung ΔD in dem Betriebsverhältnis an dem Punkt S2
gleich oder größer ist als ein vorherbestimmter Druck und
außerdem herausgefunden wurde, daß eine Fortdauer der
Steuerung auf die gleiche Art und Weise einen solchen
Stoß erzeugt, unterbricht die Rückkopplungssteuerungs-
Unterbrechungseinrichtung 111 die Rückkopplungssteuerung
in einer ausreichend kurzen Zeit, so daß die Steuerung in
eine Steuerung durch die Nichtdirekt-Verbindungsbereich
steuerungseinrichtung 102 geändert wird.
Wenn die Steuerungsvorrichtung der einen Ausführungsform
der Erfindung auf die oben beschriebene Weise ausgebildet
ist, führt ein Start der Maschine 10 des Fahrzeugs zur
Berechnung verschiedener Daten in jedem Berechnungszy
klus, während die in dem Fließdiagramm von Fig. 12 ge
zeigte Hauptroutine wie oben beschrieben ausgeführt wird.
Es werden außerdem verschiedene Vorgänge durchgeführt,
einschließlich des Schaltens des Drehzahlbereiches,
weshalb das Steuerungsverfahren gemäß einer Ausführungs
form der Erfindung durchgeführt wird.
Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
werden der Drehmomentwandler 20, der mit der Ausgangs
welle der Maschine 10 verbunden ist, und die Dämpferkupp
lung 28, die dem Drehmomentwandler 20 zugeordnet ist, zur
Ermöglichung einer festen Verbindung zwischen der Ein
gangsseite und der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers
20 durch das Steuersystem gesteuert, das aus der TCU 16
und dem Dämpferkupplungs-Hydraulikdrucksteuerungskreis SO
zusammengesetzt ist.
Wenn der Fahrzeugstand eines Kraftfahrzeugs beispiels
weise in dem Nichtschlupf-Direktverbindungsbereich von
Fig. 6 liegt, wird die Nichtschlupf-Direktverbindungs
steuerungseinrichtung 101 so betätigt, daß das Dämpfer
kupplungssteuerungselektromagnetventil 54 in dem Dämpfer
kupplungs-Hydraulikdrucksteuerungskreis 50 durch ein
Steuersignal der TCU 16 so betrieben wird, daß das Dämp
ferkupplungssteuerventil 52 umgeschaltet wird und der
Leitungsdruck der Leitung 58 durch die Leitung 59 als
Aufbringdruck für eine direkte Verbindung der Dämpfer
kupplung 28 zugeführt wird.
Zu diesem Zeitpunkt steht die Leitung 57 mit einer Öl
abflußseite so in Verbindung, daß das Arbeitsöl auf der
Ausrückseite der Dämpferkupplung 28 abfließt.
Daraus ergibt sich, daß die Dämpferkupplung 28 durch die
Nichtschlupf-Direktverbindungssteuereinrichtung 101 in
einen Festverbindungszustand gebracht wird und die An
triebskraft der Verbrennungskraftmaschine 10 hauptsäch
lich über die Dämpferkupplung 28 auf die Seite der ange
triebenen Räder übertragen wird.
In diesem Zustand wird durch die Steuerungsvorrichtung
der Verbrennungskraftmaschine 10 eine Kraftstoffreduzie
rung durchgeführt, die einem Energieverlust entspricht,
der ansonsten auftreten würde, wenn die Übertragung der
Antriebskraft über den Drehmomentwandler 20 durchgeführt
würde, wodurch sich eine Kraftstoffeinsparung ergibt.
Wenn der Fahrzeugstand des Kraftfahrzeugs in dem Nicht
direkt-Verbindungsbereich von Fig. 6 liegt, wird die
Nichtdirekt-Verbindungsbereichsteuerungseinrichtung 102
so betätigt, daß das Dämpferkupplungssteuerungselektroma
gnetventil 54 in dem Dämpferkupplungs-Hydraulikdruck
steuerungskreis 50 durch ein Steuersignal der TCU 16 so
betrieben wird, daß das Dämpferkupplungssteuerungsventil
52 umgeschaltet wird und der Leitungsdruck der Leitung 58
durch die Leitung 57 als Ausrückdruck zugeführt wird, um
die Dämpferkupplung 28 in einen Nichtdirekt-Verbindungs
zustand zu bringen.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Leitung 59 mit der Ölabfluß
seite verbunden, so daß das Arbeitsöl auf der Aufbring
seite der Dämpferkupplung 28 abfließt.
Daraus ergibt sich, daß die Dämpferkupplung 28 durch die
Nichtdirekt-Verbindungssteuerungseinrichtung 102 in einen
Nichtdirekt-Verbindungszustand gebracht wird und die
Antriebskraft der Verbrennungskraftmaschine 10 hauptsäch
lich über den Drehmomentwandler 20 auf die Seite der
angetriebenen Räder übertragen wird.
Da die Betätigung des Dämpferkupplungssteuerelektroma
gnetventils 54 bei einem vorherbestimmten Betriebsver
hältnis in Ansprechung auf ein Steuersignal der TCU 26
durchgeführt wird, führt das Dämpferkupplungssteuerventil
52 den Leitungsdruck der Leitung 58 mit vorherbestimmten
Drücken den Leitungen 57, 59 zu, so daß der der Dämpfer
kupplung 28 zuzuführende Arbeitsdruck reguliert wird.
Der Aufbringdruck in der Nichtschlupf-Direktverbindungs
steuereinrichtung 101 entspricht einem Arbeitsverhältnis
von 100% oder seinem proximalen Zustand, während der
Aufbringdruck in der Nichtdirekt-Verbindungsbereichsteue
rungseinrichtung 102 einem Betriebsverhältnis von 0 bis
30% entspricht.
Wenn der Fahrzustand des Kraftfahrzeugs in dem Schlupfbe
reich von Fig. 6 liegt, wird auf der anderen Seite wegen
einer Einstellung des Betriebsverhältnisses auf der Basis
eines Steuersignals der TCU 16 ein vorher bestimmter
Aufbringdruck auf die Dämpferkupplung 28 aufgebracht,
wodurch die Dämpferkupplung 28 in einen gewünschten
Schlupfzustand gebracht wird.
Daraus ergibt sich, daß die Antriebskraft der Verbren
nungskraftmaschine 10 sowohl über die Dämpferkupplung 28
als auch den Drehmomentwandler 20 auf die Seite der
angetriebenen Räder übertragen wird.
In diesem Zustand wird durch das Steuerungssystem der
Verbrennungskraftmaschine 10 eine Kraftstoffreduzierung
durchgeführt, die der Antriebsleistung entspricht, die
nicht länger über den Drehmomentwandler 20 übertragen
wird, da die Übertragung der Antriebskraft durch die
Dämpferkupplung 28 durchgeführt wird. Der Kraftstoffver
brauch wird hierdurch verringert.
Während des Verzögerungsbetriebes des Kraftfahrzeugs wird
die Verzögerungszeit-Schlupfbereichssteuerung, unter der
die Dämpferkupplung 28 in einem gewünschten Schlupfzu
stand gesteuert wird, durch die Verzögerungszeit-
Schlupfsteuerrichtung 103 gemäß den in den Fig. 3 bis 5
gezeigten Flußdiagrammen durchgeführt.
Wenn ein Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich
als Ergebnis der Bestimmung des Betriebsbereiches erfaßt
wird (Schritt S101), wird zuerst die Übergangszeit-Steue
rungseinrichtung 104 nach Veränderung der Steuerung in
die Verzögerungszeit-Schlupfbereichssteuerung betätigt,
so daß die Verzögerungszeit-Kupplungssteuerung durch
geführt wird.
Die Bestimmung des Betriebsbereiches wird auf der Basis
der Turbinendrehzahl NT der Turbine 25 und der Drossel
stellung RT der Verbrennungskraftmaschine 10 durchge
führt, die durch den NT-Sensor 15 bzw. den RT-Sensor 18
erfaßt werden, und in die TCU 16 eingegeben, wobei auf
die Kennlinien Bezug genommen wird, die in der TCU 16
gespeichert sind.
Um die Dämpferkupplung 28 durch einen Nichtdirekt-Ver
bindungszustand hindurch durch die Nichtdirekt-Verbin
dungszustandleiteinrichtung 105 zu betreiben, wird ein
Steuersignal zur Festsetzung eines der Dämpferkupplung 28
zuzuführenden Aufbringdruckes bei einem Betriebsverhält
nis von 0% von der TCU 16 an den Dämpferkupplungs-Hydrau
likdrucksteuerungskreis 50 für eine Zeit von t₁ Sekunden
vom Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich
ausgegeben (Schritt S102).
Die Zeit t₁ Sekunden kann beispielsweise so festgelegt
werden, daß sie einem Zeitabschnitt entspricht, der für
einen einzigen Rechenzyklus erforderlich ist.
Die Zeit t₁ kann auch so festgelegt werden, daß sie dem
Zeitabschnitt entspricht, der zum Ausrücken der Kupplung
bei einem 0% Betriebsverhältnis auf der Grundlage des
Betriebszustandes des Fahrzeugs unmittelbar vor dem
Eintritt in den verzögerten Betrieb erforderlich ist.
Der Betriebszustand des Fahrzeugs kann beispielsweise
durch eine Schlupfmenge (NE-ND) und eine Maschinenlast,
wie z. B. eine Drosselstellung bestimmt werden. Die Zeit
t₁ wird gemäß deren Größen bestimmt.
Nach Änderung des Betriebszustandes beispielsweise in dem
Verzögerungszeitschlupfbereich aus dem Direktverbindungs
bereich, in dem der Direktverbindungsdruck hoch ist, kann
ein Stoß vermieden werden, indem die Zeit t₁ verlängert
wird.
Es ist außerdem möglich, das Festlegen der Zeit t₁ durch
Verwendung eines Kennfeldes durchzuführen, das die Be
stimmung der Zeit t₁ in Abhängigkeit von der Schlupfmenge
und deren Maschinenlast ermöglicht.
Daraus folgt, daß der Aufbringdruck auf die Dämpferkupp
lung 28 auf einem 0% Betriebsverhältnis gehalten wird,
wie es in der Zone A in Fig. 7 gezeigt ist.
In diesem Nichtdirekt-Verbindungszustand in Zone A wird
eine Änderung des Drehmoments nach einer Verzögerung der
Maschine 10 absorbiert.
Wenn das Fahrzeug aus einem Zustand, in dem das Fahrzeug
mit einer Dämpferkupplung 28 fährt, die mit oder ohne
Schlupf direkt verbunden ist, in einen verzögerten Zu
stand gebracht wird, wird die Drosselstellung RT der
Verbrennungskraftmaschine in die vollständig geschlossene
Stellung zurückgebracht und die Dämpferkupplung 28 in den
Verzögerungszeit-Schlupfzustand gebracht. Das Fahrzeug
wird daher so betrieben, daß die Seite der Maschine 10
durch die Seite der angetriebenen Räder angetrieben wird,
wodurch es möglich ist, den der Maschine 10 zuzuführenden
Kraftstoff zu reduzieren.
Wenn die Drosselstellung RT in die vollkommen geschlosse
ne Stellung zurückgebracht wird, findet jedoch eine
Änderung des Drehmoments in dem Ausgang aus der Verbren
nungskraftmaschine 10 statt, und die Änderung wird direkt
über die Turbine 25 auf das Getriebe 30 übertragen.
Deshalb tritt ein Stoß oder ein Rütteln auf.
Die Änderung in dem Verzögerungszeit-Schlupfmodus kann
deswegen nicht sanft durchgeführt werden, was zu einem
Fehler bei der Erreichung der Verzögerungs-Schlupfsteue
rung führt. Während des Nichtdirekt-Verbindungszustands
in Zone A kann jedoch eine Veränderung des Drehmoments
nach Verzögerung der Maschine 10 absorbiert werden, so
daß die Übertragung der Änderung auf das Getriebe 30 ver
mieden werden kann.
Daraus ergibt sich, daß der Betrieb mittels der Nicht
direkt-Verbindungszustandsleiteinrichtung 105 durch den
Nichtdirekt-Verbindungszustand nun möglich ist, um sanft
einen Wechsel in den Verzögerungszeit-Schlupfmodus zu
erreichen. Deswegen kann die Verzögerungszeit-Schlupf
steuerung durchgeführt werden.
Der die durch die Nichtdirekt-Verbindungszustandleit
einrichtung 105 erzeugte Nichtdirekt-Verbindungszustand
wird dann in einer frühen Stufe durch die Übergangszeit-
Nichtdirekt-Verbindungsbeseitigungseinrichtung 105 besei
tigt.
Dies kann durch Durchführung des Schritts 105 mit der
Nichtdirekt-Verbindungszustandsleiteinrichtung 105 voll
zogen werden, nachdem in einem Schritt S103 des Steue
rungsflusses der TCU 16 bestätigt worden ist, ob sich das
Fahrzeug in dem Verzögerungszeit-Schlupfbereich befindet.
Genauer gesagt, wird ein Anzugshydraulikdruck DG1 durch
die Anzugshydraulikdruckeinstelleinrichtung 108 der
Übergangszeit-Nichtdirekt-Verbindungsbeseitigungsein
richtung 105 festgelegt, wobei man sich auf eine Turbi
nendrehzahl NT des Drehmomentwandlers 20 und eine Dros
selstellung RT der Maschine 10 zum Zeitpunkt des Ein
tritts in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich stützt.
Dies wird dadurch durchgeführt, daß auf der Basis der
Turbinendrehzahl NT des Drehzahlmomentwandlers 20 und der
Drosselstellung RT der Maschine 10 zum Zeitpunkt des Ein
tritts in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich eine der
aufgeteilten Kennlinien A1 bis A16 von Fig. 8 gewählt
wird, die in der TCU 16 gespeichert sind, und dann ein
entsprechender Kennlinienwert als Anzugshydraulikdruck
DG1 aus dem Speicher gelesen wird.
Der auf diese Weise festgelegte Anzugshydraulikdruck DG1
wird durch die Anzugshydraulikdruck-Zuführeinrichtung 107
zugeführt, um die Dämpferkupplung 28 direkt zu verbinden.
Wie es in Zone B von Fig. 7 gezeigt ist, ist der Auf
bringdruck auf die Dämpferkupplung 28 für t₂ Sekunden auf
einem Hydraulikdruck gehalten, der dem Betriebsverhältnis
DG1 entspricht.
Dieses Betriebsverhältnis DG1 ist auf einen Wert festg
elegt, durch den der durch die Nichtdirekt-Verbindungs
zustandsleiteinrichtung 105 erhaltene Nichtdirekt-Ver
bindungszustand sofort beseitigt werden kann, und ist
abhängig von dem Zustand kurz vor dem Eintritt in den
Verzögerungszeit-Schlupfbereich.
Für einen Anzugshydraulikdruck DG1, der beispielsweise
einem Wechsel aus einem Abschnitt in dem Nichtschlupf-
Direktverbindungsbereich entspricht, in dem die Drossel
stellung RT groß ist und die Turbinendrehzahl NT eben
falls groß ist, wird das Betriebsverhältnis eines in Fig.
8 oberen rechten Abschnitts im Hinblick auf einen ver
bleibenden Druck auf der Aufbringseite kleiner festgelegt
als das eines unteren linken Abschnitts.
Ein Anzugshydraulikdruck DG1, der einem Wechsel aus einem
Nichtdirekt-Verbindungsbereich entspricht, ist insgesamt
groß, da der Druck in der Dämpferkupplung 28 grundsätz
lich gering ist, und ist auf einen größeren Wert festge
legt, da die Änderung aus einem Abschnitt mit einem
geringeren Wert der Drosselstellung RT erfolgt.
Der Betrieb durch die Übergangszeit-Steuereinrichtung 104
wird wie oben beschrieben ausgeführt, und als nächstes
wird die Rückkopplungssteuerung durch die Verzögerungs
zeit-Schlupfbereichskontrolleinrichtung 103 ausgelöst.
In Schritt S108 des Steuerflusses für die TCU 16 wird
zuerst der Rückkopplungs-Auslösehydraulikdruck 109 ab
hängig von der Turbinendrehzahl NT des Drehzahlmoment
wandlers 20 und der Drosselstellung RT der Maschine 10
festgelegt, die zum Zeitpunkt des Eintritts in den Ver
zögerungszeit-Schlupfbereich erfaßt werden.
Dies wird dadurch durchgeführt, daß auf der Grundlage der
Turbinendrehzahl NT des Drehmomentwandlers 20 und der
Drosselstellung RT der Maschine, die zum Zeitpunkt des
Eintritts in den Beschleunigungszeit-Schlupfbereich
erfaßt werden, eine der aufgeteilten Kennlinien B1 bis
B16 von Fig. 9 gewählt wird, und dann der Kennlinienwert
aus dem Speicher als Arbeitsverhältnis DG2 des Rückkopp
lungssteuerungs-Auslösehydraulikdrucks gelesen wird.
Das auf diese Weise festgelegte Arbeitsverhältnis DG2 des
Rückkopplungs-Auslösehydraulikdrucks wird durch ein
Steuersignal der TCU 16 festgelegt und dann zur direkten
Verbindung der Dämpferkupplung 28 zugeführt, wodurch die
Rückkopplungssteuerung in Zone C von Fig. 7 ausgelöst
wird.
Aus dem durch die Nichtdirekt-Verbindungszustandleit
einrichtung 105 erhaltenen Nichtdirekt-Verbindungszustand
und den Ergebnissen der Steuerung durch die Übergangs
zeit-Nichtdirekt-Verbindungsbeseitigungseinrichtung 106
wird das Betriebsverhältnis DG2 dieses Rückkopplungs
steuerungs-Auslösehydraulikdrucks so festgelegt, daß er
die darauffolgende Rückkopplungssteuerung sanft in einen
angenäherten Zustand bringt. Das Betriebsverhältnis DG2
ist abhängig von dem Zustand unmittelbar vor dem Eintritt
in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich.
Im Hinblick auf den verbleibenden Druck, der immer noch
auf der Aufbringseite vorhanden ist, wird ein Rückkopp
lungssteuerungs-Auslösehydraulikdruck DG2, der einer
Veränderung aus dem Nichtschlupf-Direktverbindungsbereich
des Abschnitts B15 oder B16 entspricht, in dem die Dros
selstellung RT groß ist und auch die Turbinendrehzahl NT
hoch ist, größer festgelegt als ein Rückkopplungssteue
rungs-Auslösehydraulikdruck DG2, der einer Änderung aus
dem Nichtdirekt-Verbindungsbereich des Abschnitts B13
oder B14 entspricht, in dem die Turbinendrehzahl NT
gering ist.
Die Rückkopplungssteuerung der Dämpferkupplung 28 wird
auf diese Weise ausgelöst. Um ein Absterben oder ein
Auftreten eines Stoßes während dieser Steuerung zu ver
meiden, wird durch die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungs
einrichtung 110 bestimmt, ob der Rückkopplungssteuerungs-
Auslösehydraulikdruck DG2 zu hoch ist oder zu niedrig.
Auf der Grundlage der Ergebnisse, die durch die Bestim
mung durch die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrich
tung 110 erhalten wurden, wird die Korrektur des nächsten
Rückkopplungssteuerung-Auslösehydraulikdrucks DG2 durch
die Auslösehydraulikdruck-Korrektureinrichtung 112 durch
geführt.
Wenn das Auftreten eines Stoßes aufgrund der Ergebnisse
einer Bestimmung durch die Auslösehydraulikdruck-Bestim
mungseinrichtung 110 erwartet wird, wird auf der anderen
Seite die Rückkopplungssteuerung durch die Rückkopplungs
unterbrechungseinrichtung 111 unterbrochen.
Dies wird nachstehend genauer beschrieben. In dem Steuer
fluß der TCU 16 wird in einem Schritt S108 zuerst das
Betriebsverhältnis DG2 des Rückkopplungssteuerungs-Aus
lösehydraulikdrucks in dem derzeitigen Steuerzyklus
gelesen, um ihn als Variable für eine nachfolgende Kor
rektur zu verwenden.
Wie es nachfolgend beschrieben wird, wird das Arbeits
verhältnis DG2 durch Lernen korrigiert, der Korrekturwert
β wird jedoch separat gespeichert. Deswegen wird der
Korrekturwert β zum gleichen Zeitpunkt gelesen wie DG2
als DG3, und DG3 wird als erlernter Wert festgelegt.
Wenn die Schritte S109ff durchgeführt werden, wird die
Rückkopplungssteuerung des Betriebsverhältnisses DG3
durchgeführt, damit die Schlupfgröße der Dämpferkupplung
28 sich einem Sollwert nähert.
Es wird nämlich in einem Schritt S118 bestimmt, ob die
tatsächliche Schlupfgröße an der Dämpferkupplung 28 um
einen vorherbestimmten Wert "-a" (a<0) geringer ist. In
anderen Worten wird bestimmt, ob die tatsächliche
Schlupfmenge geringer ist als ein Niveau, das um "a"
geringer ist als die Soll-Schlupfgröße oder nicht. Wenn
dies der Fall ist, wird der Schritt 119 durchgeführt, um
eine Korrektur des Betriebsverhältnisses DG3 unter der
Rückkopplungssteuerung auszuführen, so daß das Betriebs
verhältnis DG3 durch einen vorherbestimmten Wert d1
erhöht wird.
Auf der anderen Seite wird in einem Schritt S122 be
stimmt, ob die tatsächliche Schlupfgröße an der Dämpfer
kupplung 28 um einen vorherbestimmten Wert "b" (b<0)
größer ist als die Soll-Schlupfmenge. Wenn dies der Fall
ist, wird der Schritt S123 durchgeführt, um eine Korrek
tur des Betriebsverhältnisses DG3 unter der Rückkopp
lungssteuerung zu bewirken, so daß das Betriebsverhältnis
DG3 um einen vorherbestimmten Wert d2 verringert wird.
Wenn die tatsächliche Schlupfmenge in einen vorherbe
stimmten Toleranzbereich der Sollschlupfmenge fällt (das
heißt in einen Bereich zwischen einer Höhe, die um den
vorherbestimmten Wert "a" geringer ist, bis zu einer
Höhe, die um den vorherbestimmten Wert "b" größer ist),
geht die Routine weiter, wobei sie in dem Schritt S118
und in dem Schritt S122 jeweils den "NEIN"-Weg nimmt,
ohne im Schritt S126 eine Korrektur des Betriebsverhält
nisses DG3 unter der Rückkopplungssteuerung zu bewirken,
kehrt zu dem Schritt S116 durch den Zweigweg 3 zurück und
es werden Vorgänge wiederholt, die der vorhergegangenen
Rückkopplungssteuerung ähnlich sind.
Wenn das Betriebsverhältnis DG3 unter der Rückkopplungs
steuerung in Schritt S119 oder Schritt S122 korrigiert
wird, wird auf der anderen Seite das so korrigierte
Betriebsverhältnis DG3 an den Dämpferkupplungs-Hydraulik
drucksteuerkreis 50 ausgegeben, so daß der Dämpferkupp
lung 28 ein korrigierter Aufbringdruck zugeführt wird.
Auch wenn das Betriebsverhältnis DG3 unter der Rückkopp
lungssteuerung in Schritt S126 nicht korrigiert wird,
wird das Betriebsverhältnis DG3 natürlich an den Dämpfer
kupplungs-Hydraulikdrucksteuerkreis 50 ausgegeben, so daß
der Dämpferkupplung ein Aufbringdruck ohne irgendeine
Korrektur zugeführt wird.
Die Routine geht über den Schritt S120, den Schritt S121,
den Schritt S124, den Schritt S125, den Schritt S127 und
den Schritt S128 weiter und kehrt dann zu Schritt S116
über die Abzweigung 3 zurück, wodurch die Bestimmungen in
Schritt S116 und S112 und die Korrekturen des Arbeits
verhältnisses DG3 in den Schritten S119, S123 und S126
wiederholt durchgeführt werden.
Wenn die Antwort "NEIN" ist, das heißt der Merker in dem
Schritt S120, dem Schritt S124 und dem Schritt S127
jeweils F1≠1 ist, kehrt die Routine über die Abzweigung 1
zu dem Schritt S110 zurück. Wenn die Antwort "NEIN" ist,
das heißt der Merker jeweils in dem Schritt S121, dem
Schritt S125 und dem Schritt S128 F1≠1 ist, kehrt die
Routine über die Abzweigung 2 zu Schritt S113 zurück.
Wenn sich das Fahrzeug nicht länger in dem Verzögerungs
zeit-Schlupfbereich befindet, nimmt die Routine den
"NEIN" -Weg in Schritt S116 und die Rückkopplungssteuerung
ist vollständig durchgeführt (Schritte S117, S104 und
S107). Das gleiche gilt für die Schritte S103 und S106.
Die Rückkopplungssteuerung der Dämpferkupplung 28 wird
wie oben beschrieben durchgeführt. Um ein Absterben oder
das Auftreten eines Stoßes während der Steuerung zu
verhindern, wird durch die Auslösehydraulikdruck-Bestim
mungseinrichtung 110 bestimmt, ob der Rückkopplungssteue
rungs-Auslösehydraulikdruck DG2 zu hoch ist oder zu nied
rig.
Die Auslösehydraulikdruck-Bestimmungseinrichtung 110
führt nämlich folgende Vorgänge gemäß dem Steuerfluß der
TCU 16 aus.
Zuerst wird in Schritt S110 wiederholt bestimmt, ob eine
bestimmte Zeit t₃ (zum Beispiel t₃ = 1 Sekunde) von der
Auslösung der Rückkopplungssteuerung abgelaufen ist oder
nicht. Das Betriebsverhältnis D1 unmittelbar nach dem
Ablauf wird gezählt (Schritt S111) und der Merker F1, der
den Zählwert des Betriebsverhältnisses D1 anzeigt, ist
auf "1" gesetzt (Schritt 112).
Außerdem wird in Schritt S113 wiederholt bestimmt, ob
eine vorherbestimmte Zeit t₄ (zum Beispiel t₄ = 2,5 Sekun
den) von der Auslösung der Rückkopplungssteuerung aus
abgelaufen ist. Das Betriebsverhältnis D2 wird unmittel
bar nach dem Ablauf gezählt (S114), und ein Merker F2,
der den Zählwert des Betriebsverhältnisses D2 anzeigt,
wird auf "1" gesetzt (Schritt S115).
Die auf diese Weise gezählten Betriebsverhältnisse D1, D2
entsprechen den Betriebsverhältnissen an den Stellen S1,
S2 von Fig. 10 und werden als Kennwerte hergenommen, die
das Fortschreiten der Rückkopplungssteuerung anzeigen.
Nach vollständiger Zählung des Betriebsverhältnisses D2
kehrt die Routine über die Abzweigung 4 zurück, um den in
Fig. 5 gezeigten Schritt S129 durchzuführen.
Die Änderung ΔD (= D2-D1) von dem Betriebsverhältnis D1
zu dem Betriebsverhältnis D2 wird in Schritt S129 berech
net, um zu bestimmen, ob der Rückkopplungssteuerungs-
Auslösehydraulikdruck DG2 zu hoch oder zu niedrig ist.
Auf der Basis der Abweichung der Änderung ΔD in dem
Betriebsverhältnis wird ein Korrekturwert β aus dem
Kennfeld gelesen, das die Kennlinien von Fig. 11 spei
chert, um ihn bei der Korrektur des Rückkopplungssteue
rungs-Auslösehydraulikdrucks DG2 in der nächsten Rück
kopplungssteuerung zu verwenden (Schritt S130).
In dem Schritt S131, der durch die Auslösehydraulikdruck-
Korrektureinrichtung 112 durchgeführt wird, wird der
Korrekturwert β zu dem Betriebsverhältnis DG2 des Rück
kopplungssteuerungs-Auslösehydraulikdrucks in der derzei
tigen Rückkopplungssteuerung addiert, so daß das Be
triebsverhältnis DG2 (= DG2 + β) des Rückkopplungssteue
rungs-Auslösehydraulikdrucks für die nächste Rückkopp
lungssteuerung bestimmt wird.
Folglich wird ein Steuersignal von der TCU zu dem Dämp
ferkupplungs-Hydraulikdrucksteuerkreis 50 ausgegeben, und
nach Auslösung der nächsten Rückkopplungssteuerung wird
ein dem auf diese Weise korrigierten Betriebsverhältnis
DG2 entsprechender Aufbringdruck der Dämpferkupplung 28
zugeführt.
Da das Antriebsverhältnis DG2 ein sogenannter Kennfeld
wert ist, der in dem Speicher wie oben beschrieben vorher
festgelegt worden ist, wird der Korrekturwert p nicht
direkt in das Kennfeld geschrieben, sondern in einem
anderen Speicher aufbewahrt, der zur Speicherung des
Korrekturwertes β angeordnet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der Korrektur
wert β für das vorherbestimmte Betriebsverhältnis DG2
bestimmt und auch bei allen anderen Betriebsverhältnissen
DG2 verwendet. Es ist jedoch möglich, einen Korrekturwert
für jedes Betriebsverhältnis zu errechnen und festzule
gen.
Das Rückkopplungssteuerungs-Auslösebetriebsverhältnis
DG2(n) für die n-te Verzögerungszeit-Schlupfkontrolle
wird durch die oben erwähnte Formel (5) ausgedrückt.
Durch die oben beschriebene Korrektur können folgende
vorteilhafte Wirkungen erreicht werden.
Die Kennlinien des Korrekturwerts β in Fig. 11 umfassen
stufenweise Kennlinien, so daß bei einer vorgegebenen
Änderung ΔD des Betriebsverhältnisses ein Korrekturwert β
auf einen Wert festgelegt wird, der geringer ist als ein
Korrekturwert, der erhalten werden würde, wenn der Kor
rekturwert β lineare Kennlinien hätte (das heißt sich die
Kennlinien vom Punkt O zum Punkt Z in Fig. 11 erstrecken
würden).
Dort, wo die Änderung ΔD des Betriebsverhältnisses 0,4%
oder größer ist, jedoch geringer ist als 1,2%, wird
beispielsweise die Korrekturgröße p auf 0,4% festgelegt,
so daß die auf diese Weise festgelegte Korrekturgröße
verglichen mit einer Betriebsverhältnisänderung ΔD von
annähernd 1,2% um ungefähr 0,8% geringer ist.
Es wird angenommen, daß der Hydraulikdruck auf der Auf
bringdruckseite bei der oben genannten Rückkopplungs
steuerung höher wurde, beispielsweise um 5% oder mehr
als ein Hydraulikdruck, an den in der Rückkopplungssteue
rung angenähert werden soll. Wenn zu diesem Zeitpunkt
plötzlich die Bremsen auf einer Straße mit geringem
Reibungskoeffizienten betätigt werden, wird ein Ausrücken
eines Direktverbindungszustandes der Dämpferkupplung 28
verzögert und die Maschinendrehzahl NE verringert, wo
durch die Maschine absterben kann. Der Korrekturwert β
ist jedoch auf einen geringeren Wert festgelegt, so daß
der Aufbringdruck geringer gesteuert wird, wodurch es
möglich ist, ein Absterben oder das Auftreten eines
Stoßes zu vermeiden.
Aus dem Festlegen des Betriebsverhältnisses D2 an dem
Punkt S0 in Fig. 10 ist zu erkennen, daß das Betriebs
verhältnis DG2 des Rückkopplungssteuerungs-Auslösehydrau
likdrucks niedriger festgelegt wird als das des anzunä
hernden Hydraulikdrucks und so ausgelegt ist, daß sich
der Aufbringdruck durch die nachfolgende Rückkopplungs
steuerung allmählich erhöht. Es ist deswegen immer mög
lich, den Vorteil zu erreichen, daß der oben erwähnte
Aufbringdruck niedrig gestaltet wird und ein Absterben
oder ein Auftreten von Stößen verhindert wird.
Wenn durch die Rückkopplungssteuerungs-Unterbrechungs
einrichtung 111 in den Schritten S132 und S134 festge
stellt wird, daß die Änderung ΔD des Betriebsverhältnis
ses größer ist als ein vorherbestimmter Wert "c" (c<0)
oder kleiner als ein vorherbestimmter Wert "-f" (f<0),
wird die Rückkopplungssteuerung jedoch unterbrochen
(Schritte S133 und S135).
Wenn der Arbeitshydraulikdruck über einen notwendigen
Wert abfällt oder in der Rückkopplungssteuerung trotz der
jeweiligen oben beschriebenen Steuerungen zu hoch wird,
wird die Rückkopplungssteuerung deswegen unterbrochen, so
daß ein Auftreten eines Stoßes in dem Antriebssystem oder
ein Absterben verhindert wird.
Wenn der Arbeitshydraulikdruck in der Rückkopplungssteue
rung in dem Arbeitsverhältnis um 5% oder mehr geringer
wird als ein anzunähernder Hydraulikdruck, wird die
Steuerung von dem Nichtdirekt-Verbindungsbereich ausge
löst. Die Maschinendrehzahl NE wird deswegen fortschrei
tend verringert, was das Problem mit sich bringt, daß die
Reduzierung der der Maschine zuzuführenden Kraftstoff
menge gestoppt wird.
Außerdem wird der rückkopplungsgesteuerte Hydraulikdruck
durch einen Anstieg der Schlupfgröße höher, was zu dem
Problem führt, daß ein Stoß erzeugt werden kann.
Ein solcher Stoß findet wenigstens zehn Sekunden nach
Auslösung der Rückkopplungssteuerung statt. Wenn die
Änderung ΔD in dem Betriebsverhältnis an dem Punkt S2
gleich oder größer als ein vorherbestimmter Druck ist und
außerdem festgestellt wurde, daß ein Fortdauern der
Steuerung auf dieselbe Weise einen solchen Stoß erzeugt,
unterbricht die Rückkopplungssteuerungs-Unterbrechungs
einrichtung 111 die Rückkopplungssteuerung in einer
ausreichend kurzen Zeit, so daß die Steuerung in die
Steuerung durch die Nichtdirekt-Verbindungsbereichsteuer
einrichtung 102 verändert wird. Hierdurch wird ein Auf
treten eines Stoßes verhindert.
Es ist außerdem möglich, das Problem zu überwinden, daß
durch die Durchführung der Rückkopplungssteuerung in dem
Verzögerungszeit-Schlupfbereich bei einem hydraulischen
Druck verursacht wird, der so gering ist, daß er ungefähr
0,5 kg/cm² beträgt.
Um ein sofortiges notwendiges Ausrücken der Direktver
bindung der Dämpferkupplung 28 zu ermöglichen, ist ein
ausreichender Ausrückdruck unerläßlich. Da das Ausrücken
des Direktverbindungszustandes in Situationen durchge
führt wird, in denen der Arbeitsdruck in der gesamten
Steuervorrichtung gering ist und der Ausrückdruck für die
Dämpferkupplung ebenfalls gering ist, dauert es lange,
den Direktverbindungszustand auszurücken, auch wenn ein
überschüssiger Druck des Arbeitsöls so gering ist wie ein
Überschuß in der Rückkopplungssteuerung.
Dies kann auch auf den Umstand zurückgeführt werden, daß
der Ausrückdruck, der von einer Pumpe zugeführt wird, die
von einer Verbrennungskraftmaschine 10 als Antriebsquelle
angetrieben wird, nicht sofort erhöht werden kann, da die
Kraftstoffversorgung der Verbrennungskraftmaschine 10
ebenfalls durch die Verzögerungszeit-Schlupfbereichs
steuerung reduziert wurde.
Wenn die Direktverbindung nicht vollkommen ausgerückt
ist, obwohl die Bremsen betätigt worden sind, um die
Drehzahl an der Seite der Räder sofort zu reduzieren,
wird die Bremskraft auf der Seite die Verbrennungskraft
maschine übertragen, und die Verbrennungskraftmaschine
kann absterben.
Um dieses Problem zu lösen, wird der Arbeitshydraulik
druck in der Rückkopplungssteuerung so gesteuert, daß er
sich von der unteren Seite in Richtung eines in der
Rückkopplungssteuerung anzunähernden Hydraulikdrucks
annähert, wie es bei der in Fig. 10 gezeigten Steuerfolge
der Fall ist. Auf diese Weise kann ein Absterben einer
Maschine verhindert werden.
Die aus dem Vorherstehenden erreichbaren Vorteile können
wie folgt zusammengefaßt werden:
Es ist möglich, die Verzögerungszeit-Schlupfbereichsteue
rung der Kupplung während eines verzögerten Betriebes
durchzuführen. Hierdurch ist es möglich, die Kraftstoff
zufuhr während einer Verzögerung zu reduzieren und daher
den Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
Wenn der Steuermodus auf die Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichsteuerung geändert wird, wird eine Drehmomentände
rung der Maschine aufgrund einer Verzögerung nicht auf
das Antriebssystem übertragen, woraus sich die Vorteile
ergeben, daß ein Stoß verhindert werden kann und die
Verzögerungszeit-Schlupfbereichsteuerung sanft durch
geführt werden kann.
Wenn der Steuermodus in der Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichsteuerung geändert wird, wird ein Nichtdirekt-Ver
bindungszustand, in dem eine Drehmomentänderung der
Maschine aufgrund einer Verzögerung absorbiert wird,
sofort beseitigt, wodurch es möglich ist, einen Verzöge
rungszeit-Schlupfzustand sicher und sanft zu erhalten.
Wenn der Steuermodus auf die Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichsteuerung geändert wird, wird ein Nichtdirekt-Ver
bindungszustand, in dem eine Drehmomentänderung der
Maschine aufgrund einer Verzögerung absorbiert wird,
sofort durch einen hydraulischen Anzugsdruck beseitigt,
der einem Zustand unmittelbar vor dem Eintritt in den
Verzögerungszeit-Schlupfbereich entspricht, wodurch es
möglich ist, einen Verzögerungszeit-Schlupfzustand sicher
und sanft zu erreichen.
Wenn der Steuermodus auf die Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichsteuerung verändert wird, kann eine Veränderung der
Rückkopplungssteuerung sanft durch einen Auslösehydrau
likdruck durchgeführt werden, der einem Zustand kurz vor
dem Eintritt in den Verzögerungszeit-Schlupfbereich
entspricht, wodurch es möglich ist, sicher und sanft
einen Verzögerungszeit-Schlupfzustand zu erreichen.
Wenn der Steuermodus auf die Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichsteuerung verändert wird, ist es außerdem möglich,
einen Überschuß oder ein Defizit in dem Steuerdruck zu
regulieren und außerdem das Auftreten eines Defizits in
der Rückkopplungssteuerung zu meistern. Ein Verzögerungs
zeit-Schlupfzustand kann deshalb leicht und sanft er
reicht werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Schlupf
steuerroutine von Fig. 13 durchgeführt, wenn der Be
triebszustand in den Schlupfbereich eintritt.
Wenn die Schlupfsteuerung ausgelöst wird, zieht die TCU
16 zuerst einen vorherbestimmten Wert Δd₁ (3% bei dieser
Ausführungsform) von einem Rückkopplungsauslösebetriebs
verhältnis DG2 ab, das in der Verzögerungszeit-Schlupf
steuerung (Schritt S50) erlernt wurde und treibt in
Schritt S51 das Dämpferkupplungssteuerelektromagnetventil
54 an, wobei das bleibende Betriebsverhältnis als ein
Rückkopplungssteuerungs-Auslösebetriebsverhältnis DG4 bei
der Schlupfsteuerung verwendet wird. Wenn die Steuerung
aus dem Nichtschlupf-Direktverbindungsbereich auf den
Schlupfsteuerungsbereich nach Auslösung der Schlupfsteue
rung geändert wurde, bleibt das Antriebssystem in dem
eingeschalteten Zustand. Wenn die Steuerung aus dem
Verzögerungszeit-Schlupfbereich verändert wurde, werden
die Nichtdirekt-Verbindungssteuerung und die Schließ
steuerung der Dämpferkupplung 28, die nach der Auslösung
der Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung durchgeführt wer
den, nicht ausgeführt, da die Dämpferkupplung 28 sowohl
in dem Verzögerungszeit-Schlupfbereich als auch in dem
Schlupfbereich einen Schlupf haben darf.
Bei dem oben Erwähnten wurde DG4 auf (DG2-Δd₁) festge
setzt. Dies geschieht aus folgenden Gründen.
Wenn die Rückkopplungssteuerung aus einem Zustand ausge
löst wird, in dem absolut keine Direktverbindung vorhan
den ist (der hydraulische Druck ist 0 kg/cm²), dauert es
lange, den Hydraulikdruck zu erhöhen, so daß der Nichtdi
rekt-Verbindungszustand lange dauert und der Kraftstoff
verbrauch verschlechtert wird. Wenn die Rückkopplungs
steuerung ohne jede Änderung durch DG2 ausgelöst wird,
das durch Lernen mittels der Verzögerungszeit-Schlupfbe
reichssteuereinrichtung 103 korrigiert worden ist, be
steht auf der anderen Seite das Problem, daß der Hydrau
likdruck zu groß wird und die Dämpferkupplung 28 über das
notwendige Maß hinaus eingerückt wird. Dieser Nachteil
kann dadurch beseitigt werden, daß das Rückkopplungs
steuerungs-Auslösebetriebsverhältnis DG4 auf (DG2-Δd₁)
festgesetzt wird.
Aus nachstehend beschriebenen Gründen wird das Rückkopp
lungssteuerungs-Auslösebetriebsverhältnis DG4 für die
Schlupfsteuerung durch Verwendung des Rückkopplungssteue
rungs-Auslösebetriebsverhältnisses DG2 bestimmt, das
durch die Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung erhalten
wird. Das durch die Verzögerungszeit-Steuerung erhaltene
Rückkopplungssteuerungs-Auslösebetriebsverhältnis D2
nähert sich einem Betriebsverhältnis von ungefähr 0,5
kg/cm² an, so daß es die Verwendung dieses Werts möglich
macht, die Schlupfsteuerung ohne Fehler bei einem Rück
kopplungssteuerungs-Auslösehydraulikdruck durchzuführen,
der 0 kg/cm² beträgt oder höher ist, jedoch gering genug
ist, um ein Auftreten eines Stoßes zu vermeiden.
Ein erwünschter Wert kann leicht aus Werten erhalten
werden, die in der Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung
erlernt wurden, ohne eine zusätzliche Korrektur durch
Lernen in der Schlupfsteuerung durchzuführen. Außerdem
finden wesentliche Drehmomentveränderungen in dem
Schlupfbereich statt, da das Antriebssystem sich in dem
Schlupfzustand in einem angeschalteten Zustand befindet.
Im Gegensatz hierzu befindet sich das Antriebssystem in
dem Verzögerungszeit-Schlupfbereich in einem ausgeschal
teten Zustand, so daß die Stabilität der Steuerung viel
höher ist. Der Verzögerungszeit-Schlupfbereich ist deswe
gen für eine Korrektur durch Lernen sehr geeignet, und
jeder erlernte Wert hat eine hohe Genauigkeit.
Als nächstes bestimmt die TCU 16 in dem Schritt S52, ob
sich der derzeitige Betriebszustand in dem Schlupfbereich
befindet. Wenn das Ergebnis der Bestimmung "NEIN" ist,
wurde die Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung in Schritt
S53 vollkommen durchgeführt. Das Dämpferkupplungssteuer
elektromagnetventil 54 wird abhängig von dem Steuerbe
reich betrieben.
Wenn die Bestimmung in S52 "JA" ergibt, geht die Schlupf
steuerungsroutine zu Schritt S54 weiter, an dem bestimmt
wird, ob der Unterschied zwischen einer tatsächlichen
Schlupfgröße und einer Sollschlupfgröße größer ist als
ein Schwellwert e (bei dieser Ausführungsform 10 Umdre
hungen pro Minute). Wenn diese Bestimmung zu "JA" führt,
führt die TCU 16 eine Korrektur in Schritt S55 durch, um
einen vorherbestimmten Wert d₃ auf das Betriebsverhältnis
DG4 zu addieren, wodurch der Aufbringdruck auf die Dämp
ferkupplung 28 erhöht wird, um die Schlupfgröße zu ver
mindern. Die Routine kehrt danach zu Schritt S51 zurück,
um das Betriebsverhältnis DG4 auszugeben. Wenn das An
triebssystem in dem Schlupfbereich in dem eingeschalteten
Zustand gehalten wird, ist die Maschinendrehzahl NE im
Gegensatz zu der Situation in dem Verzögerungszeit-
Schlupfbereich offensichtlich immer höher als die Turbi
nendrehzahl NT.
Wenn die Bestimmung in Schritt S54 "NEIN" ergibt, geht
die Schlupfsteuerungsroutine zu Schritt S56 weiter, an
dem bestimmt wird, ob die Differenz zwischen einer tat
sächlichen Schlupfgröße und einer Sollschlupfgröße gerin
ger ist als ein Schwellwert h (bei dieser Ausführungsform
-10 Umdrehungen pro Minute). Wenn das Ergebnis dieser
Bestimmung "JA" ist, wird in Schritt S57 eine Korrektur
durchgeführt, um einen vorherbestimmten Wert d₄ von dem
Betriebsverhältnis DG4 abzuziehen, wodurch der Aufbring
druck auf die Dämpferkupplung 28 reduziert wird, um die
Schlupfgröße zu erhöhen. Die Routine kehrt danach zu
Schritt S51 zurück, um das Betriebsverhältnis DG4 auszu 01717 00070 552 001000280000000200012000285910160600040 0002004427359 00004 01598
geben.
Wenn die Bestimmung in Schritt S56 "NEIN" ergibt, wird
bestimmt, daß die tatsächliche Schlupfgröße in einem
geeigneten Bereich liegt, so daß in Schritt S58 das
Betriebsverhältnis SG4 auf den gleichen Wert gesetzt wird
wie das vorhergehende Betriebsverhältnis. Es muß deshalb
keine Korrektur des der Dämpferkupplung 28 zugeführten
Hydraulikdrucks durchgeführt werden, und die Routine
kehrt dann zu Schritt S51 zurück, um das Betriebsverhält
nis DG4 auszugeben.
Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf die beschriebene
Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise wird das in
dem Dämpferkupplungs-Hydraulikdrucksteuerkreis angeord
nete Dämpferkupplungssteuerelektromagnetventil so ange
trieben, daß ein gewünschter Aufbringdruck bei der be
schriebenen Ausführungsform erreicht wird. Alternativ
kann ein Proportionalelektromagnetventil oder dergleichen
verwendet werden. Als weitere Alternative ist es möglich,
ein Steuerventil durch einen Motor oder dergleichen
anzutreiben.
Wie oben beschrieben wurde, kann der Verzögerungszeit-
Schlupfmodus oder der Schlupfmodus in kurzer Zeit nach
Auslösung der Rückkopplungssteuerung durch Korrektur
eines Überschusses oder eines Defizits des Aufbringdrucks
zum Auslösezeitpunkt der Rückkopplungssteuerung in der
Verzögerungszeit-Schlupfsteuerung und durch Verwendung
der gelernten Ergebnisse für den Aufbringdruck zum Zeit
punkt der Auslösung der Rückkopplungssteuerung in der
Schlupfsteuerung erreicht werden. Es ist deshalb möglich,
den Kraftstoffverbrauch wesentlich zu verbessern.
Claims (14)
1. Verfahren zur Steuerung des Einrückzustands einer
Kupplung (28), die einem Fahrzeugmotor (10) zugeord
net ist, der einen Kraftstoffreduziermechanismus zur
Aufhebung einer Kraftstoffversorgung während eines
verzögerten Betriebes aufweist, um eine Verbindung
zwischen einem Eingangselement (21) und einem Aus
gangselement (30A) in einer Flüssigkeitskupplungs
einrichtung (20) zu ermöglichen, die an einer Aus
gangsseite des Motors (10) angeordnet ist, mit fol
genden Schritten:
Erfassen eines verzögerten Betriebes des Motors (10); und
Steuern der Kupplung (28) um das Eingangselement (21) und das Ausgangselement (30A) in einen ge wünschten Einrückzustand nach Erfassung des verzöger ten Betriebes des Motors (10) in dem Erfassungs schritt zu bringen,
wobei der Verzögerungszeit-Kupplungssteuerschritt die folgende Schritte umfaßt, daß
Erfassen eines verzögerten Betriebes des Motors (10); und
Steuern der Kupplung (28) um das Eingangselement (21) und das Ausgangselement (30A) in einen ge wünschten Einrückzustand nach Erfassung des verzöger ten Betriebes des Motors (10) in dem Erfassungs schritt zu bringen,
wobei der Verzögerungszeit-Kupplungssteuerschritt die folgende Schritte umfaßt, daß
- - (S102) die Kupplung (28) für eine vorherbestimmte Zeit nach Erfassung des verzögerten Betriebes des Motors (10) in dem Erfassungsschritt ausgerückt wird,
- - (S105) die Kupplung (28) nach dem Kupplungsausrück schritt in Richtung der eingerückten Seite bewegt wird, und
- - (S108, S109, S119, S123, S126, S131) die Kupplung (28) nach dem Kupplungsbewegungsschritt so rück kopplungsgesteuert wird, daß das Eingangselement (21) und das Ausgangselement (30A) in einen Schlupfzustand gebracht werden, in dem ein er wünschter Drehzahlunterschied zwischen diesen herrscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verzögerungszeit-Schlupfsteuerungsschritt den
Schritt (S108) umfaßt, daß ein Verzögerungszeit-
Rückkopplungssteuerungs-Auslöseanfangswert als Steu
ergröße für die Kupplung (28) nach Auslösung der
Verzögerungszeit-Rückkopplungssteuerung ausgegeben
wird, die nach der Bewegung der Kupplung (28) in dem
Kupplungsbewegungsschritt erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verzögerungszeit-Schlupfsteuerschritt den
Schritt (S108) umfaßt, daß der Verzögerungszeit-
Rückkopplungssteuerungs-Auslöseanfangswert auf der
Basis des Betriebszustandes des Fahrzeugs unmittelbar
vor dem Eintritt in den verzögerten Betrieb bestimmt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verzögerungszeit-Rückkopplungssteuerungs-
Auslöseanfangswert-Bestimmungsschritt der Verzöge
rungszeit-Rückkopplungssteuerungs-Auslöseanfangswert
aus einem Kennfeld bestimmt wird, das zuvor auf der
Grundlage eines Parameters, der die Fahrgeschwindig
keit eines Fahrzeugs anzeigt, und eines anderen
Parameters, der eine Motorlast anzeigt, festgelegt
wurde.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verzögerungszeit-Schlupfsteuerungsschritt den
Schritt (S111, S114, S129, S131) umfaßt, daß der
Verzögerungszeit-Rückkopplungssteuerungs-Auslöse
anfangswert auf der Basis gewünschter Parameter in
dem Verzögerungszeit-Rückkopplungssteuerungszeitab
schnitt erlernt und korrigiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lern- und Korrekturschritt die folgenden
Schritte aufweist, daß
- - (S111) ein Steuerwert, der nach Ablauf eines ersten vorherbestimmten Zeitabschnitts nach Auslösung des Verzögerungszeit-Schlupfsteuerungsschritts erhalten wurde, als erster Steuerwert gespeichert wird,
- - (S114) ein Steuerwert, der nach Ablauf eines zwei ten Zeitabschnitts von der Auslösung des Verzöge rungszeit-Schlupfsteuerungsschritts aus erhalten wird, als zweiter Steuerwert gespeichert wird, wobei der zweite vorherbestimmte Zeitabschnitt länger ist als der erste vorherbestimmte Zeitab schnitt, und
- - (S129) eine Differenz zwischen dem ersten Steuer wert und dem zweiten Steuerwert erfaßt wird, und
- (S131) in dem Lern- und Korrekturschritt der Verzöge rungszeit-Rückkopplungssteuerungs-Auslöseanfangswert auf der Grundlage der in dem Differenzerfassungs schritt erhaltenen Differenz erlernt und korrigiert wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lern- und Korrekturschritt zusätzlich den
Schritt (S132, 133) aufweist, daß die Verzögerungs
zeit-Rückkopplungssteuerung in dem Verzögerungszeit-
Schlupfsteuerungsschritt aufgehoben wird, wenn die in
dem Differenzerfassungsschritt erhaltene Differenz
gleich oder größer als ein vorherbestimmter Wert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen
Schlupfsteuerungsschritt (S50 bis S59) für eine
Rückkopplungssteuerung der Kupplung, um das Eingangs
element (21) und das Ausgangselement (30A) während
eines Betriebes ohne Verzögerung, in dem kein ver
zögerter Betrieb in dem Erfassungsschritt erfaßt
wird, in Schlupfeingriff mit einer gewünschten Dreh
zahldifferenz zwischen diesen zu bringen, wobei der
Schlupfsteuerungsschritt (S50 bis S58) einen Schritt
(S50) umfaßt, in dem der Nicht-Verzögerungszeit-Rück
kopplungssteuerungs-Auslöseanfangswert auf der Basis
des Verzögerungszeit-Rückkopplungssteuerungs-Auslöse
anfangswertes bestimmt wird, der in dem Lern- und
Korrekturschritt erlernt und korrigiert wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete
daß ein Wert, der um einen vorherbestimmten Wert
geringer ist als der Verzögerungszeit-Rückkopplungs-
Steuerungs-Auslöseanfangswert als Nicht-Verzögerungs
zeit-Rückkopplungssteuerungs-Anfangsauslösewert
bestimmt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnete
daß der Kupplungsausrückschritt (S102) den Schritt
umfaßt, daß ein Kupplungsausrückzeitabschnitt auf der
Basis des Betriebszustandes des Fahrzeugs unmittelbar
vor dem Eintritt in den verzögerten Betriebszustand
ermittelt wird, so daß die Kupplung in dem Kupplungs
ausrückschritt den Kupplungsausrückzeitabschnitt lang
ausgerückt wird, der in dem Kupplungsausrückzeit-
Bestimmungsschritt bestimmt worden ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Kupplungsausrückzeit-Bestimmungsschritt
die Kupplungsausrückzeit aus einem Kennfeld bestimmt
wird, das zuvor auf der Grundlage eines Parameters,
der Drehzahlunterschiede zwischen dem Eingangselement
(21) und dem Ausgangselement (30A) anzeigt, und eines
anderen Parameters, der die Maschinenbelastungen
anzeigt, festgelegt ist.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kupplungsbewegungsschritt (S105) den Schritt
umfaßt, daß ein Kupplungsbewegungsweg auf der Grund
lage des Betriebszustandes des Fahrzeuges unmittelbar
vor dem Eintritt in den verzögerten Betrieb bestimmt
wird und daß die Kupplung (28) in dem Kupplungsbewe
gungsschritt um den Kupplungsbewegungsweg bewegt
wird, der in dem Kupplungsbewegungsweg-Bestimmungs
schritt bestimmt worden ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Kupplungsbewegungsweg-Bestimmungsschritt
der Kupplungsbewegungsweg aus einem Kennfeld bestimmt
wird, das zuvor auf der Grundlage eines Parameters,
der die Fahrgeschwindigkeiten des Fahrzeugs anzeigt,
und eines anderen Parameters, der die Maschinenbela
stungen anzeigt, festgelegt worden ist.
14. Vorrichtung zur Steuerung des Einrückzustands einer
Kupplung (28) zur Ermöglichung einer Verbindung
zwischen einem Eingangselement (21) und einem Aus
gangselement (30A) in einer Fluidkupplungseinrichtung
(20), die an einer Ausgangsseite eines Fahrzeugmotors
(10) angeordnet ist, der einen Kraftstoffreduzierme
chanismus zur Aufhebung einer Kraftstoffversorgung
während eines verzögerten Betriebes aufweist, gekenn
zeichnet durch
Einrichtungen (14) zur Erfassung eines verzögerten Betriebes des Motors (10), und
Einrichtungen (50) zur Steuerung der Kupplung (28), um das Eingangselement (21) und das Ausgangselement (30A) in einen gewünschten Einrückzustand nach Erfas sung des verzögerten Betriebes des Motors (10) durch die Erfassungseinrichtung (14) zu bringen,
wobei die Verzögerungszeit-Kupplungssteuereinrichtung (50)
Einrichtungen (14) zur Erfassung eines verzögerten Betriebes des Motors (10), und
Einrichtungen (50) zur Steuerung der Kupplung (28), um das Eingangselement (21) und das Ausgangselement (30A) in einen gewünschten Einrückzustand nach Erfas sung des verzögerten Betriebes des Motors (10) durch die Erfassungseinrichtung (14) zu bringen,
wobei die Verzögerungszeit-Kupplungssteuereinrichtung (50)
- - eine Einrichtung (52, 56, 57) zum Ausrücken der Kupplung (28) für eine vorherbestimmte Zeit nach Erfassung des verzögerten Betriebes des Motors (10) durch die Erfassungseinrichtung (14),
- - eine Einrichtung (52, 58, 59) zur Bewegung der Kupplung (28) in Richtung einer Einrückseite nach dem Ausrücken der Kupplung (28) durch die Kupp lungsausrückeinrichtung (52, 56, 57), und
- - eine Verzögerungszeit-Schlupfsteuereinrichtung (16) zur Rückkopplungssteuerung der Kupplung (28) nach der Bewegung der Kupplung durch die Kupp lungsbewegungseinrichtung (52, 58, 59) umfaßt, so daß das Eingangselement (21) und das Ausgangsele ment (30A) in einen Schlupfeingriffszustand ge bracht werden, in dem ein erwünschter Drehzahlun terschied zwischen diesen herrscht.
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