DE69008125T2

DE69008125T2 - Stufenloses Getriebe mit Drehmomentwandler.

Info

Publication number: DE69008125T2
Application number: DE69008125T
Authority: DE
Inventors: Keiji Sato
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1994-07-21
Anticipated expiration: 2010-11-28
Also published as: DE69008125D1; US5059157A; JPH03172674A; EP0430632B1; EP0430632A2; EP0430632A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hydrauliksteuersystem für ein stufenlos verstellbares automatisches Getriebe eines Kraftfahrzeuges, das einen Drehmomentwandler besitzt, und insbesondere ein Steuersystem zur Steuerung einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers.
Es ist eine Art eines stufenlos verstellbaren Getriebes bekannt, das einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung besitzt. Der Drehmomentwandler ist wirksam, um das Ausgangsdrehmoment des Motors zu steuern, so daß das Fahrzeug sanft angefahren werden kann. Nach dem Anfahren des Kraftfahrzeuges wird der Drehmomentwandler vorzugsweise durch ein Überbrückungssystem verriegelt, wodurch ein Verlust von Leistung verhindert und der Kraftstoffverbrauch verbessert wird. Infolgedessen wurden verschiedene Steuersysteme zum Steuern der Überbrückungskupplung vorgeschlagen, um solche Eigenschaften effektiv zu nutzen.
Wenn jedoch ein riemengetriebenes stufenlos verstellbares Getriebe (CVT) in einem Fahrzeug vorgesehen ist, ändert sich das Übersetzungsverhältnis stufenlos und die träge Masse der Riemenscheiben ist groß. Deshalb ist es nicht immer vorzuziehen, die Kupplung nach dem Anfahren des Fahrzeuges unter Berücksichtigung des Betriebsmoments der Überbrückungskupplung zu verriegeln. Stattdessen ist es wünschenswert, den Drehmomentwandler unter bestimmten Fahrbedingungen, wie zum Beispiel während der Beschleunigung des Fahrzeuges, auch nach dem Anfahren des Fahrzeuges anzuwenden.
Die JP-A-63-303259 und die EP-A-0297726 offenbaren ein Steuersystem für eine Überbrückungskupplung, in dem die Kupplung verriegelt wird, sobald das Übersetzungsverhältnis des CVT sich zu ändern beginnt. Auf diese Weise wird der Drehmomentwandler nur beim Anfahren des Fahrzeuges, bevor sich das Übersetzungsverhältnis ändert, betrieben.
Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein System zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Getriebes mit einem Drehmomentwandler zu schaffen, bei dem in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen der Drehmomentwandler betrieben oder eine Überbrückungskupplung eingerückt wird, um ein optimales Drehmoment für verschiedene Fahrbedingungen zu erhalten und dadurch das Fahrverhalten zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeuges zu senken.
Erfindungsgemäß ist ein System zum Steuern eines stufenlos verstellbaren Getriebes eines Kraftfahrzeuges vorgesehen, wobei das Steuersystem einen Hydraulikkreislauf einschließlich eines Übersetzungsverhältnissteuerventils und das Getriebe einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung besitzt, und das System umfaßt:
ein erstes Detektormittel zum Feststellen der Motorbetriebsbedingungen;
ein zweites Detektormittel zum Feststellen der Getriebebetriebsbedingungen;
wobei das Übersetzungsverhältnissteuerventil entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors und des Getriebes gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis zu steuern;
ein Überbrückungssteuerventil, das zum Einrücken der Überbrückungskupplung betätigbar ist;
ein Mittel zum Ermitteln des Drehmomentes des Drehmomentwandlers und ein Mittel zum Ermitteln des Drehmomentes der Überbrückungskupplung, basierend auf den Motor- und Getriebebetriebsbedingungen;
gekennzeichnet durch ein Vergleichsmittel zum Vergleichen des ermittelten Wandlerdrehmomentes und des ermittelten Kupplungsdrehmomentes miteinander und zum Feststellen, welches größer ist; und
ein Mittel zum Betätigen des Überbrückungssteuerventils zum Ausrücken der Überbrückungskupplung, wenn das Vergleichsmittel feststellt, daß das ermittelte Wandlerdrehmoment größer ist als das ermittelte Überbrückungskupplungsdrehmoment.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend mittels eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine schematische Abbildung eines stufenlos verstellbaren riemengetriebenen Getriebes zeigt, für das die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
Fig. 2 einen Hydrauliksteuerkreislauf für das Getriebe zeigt;
Fig. 3a und 3b ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Steuereinheit zeigen; und
Fig. 4 ein Flußdiagramm ist, das die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Allradantriebskraftübertragungssystem mit einem stufenlos verstellbaren automatischen Riemengetriebe für ein Kraftfahrzeug, für das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Ein Motor 1 ist an einem vorderen Teil eines Kraftfahrzeuges angeordnet. Das Kraftübertragungsystem umfaßt eine Drehmomentwandlereinrichtung 3, eine Gangwähleinrichtung 4, ein stufenlos verstellbares Riemengetriebe 5 und eine Reduzier- und Differentialgetriebeeinrichtung 6.
Die Drehmomentwandlereinrichtung 3 hat einen Drehmomentwandier 12 mit einer Überbrückungskupplung 15. Eine Mitnehmerscheibe 10 ist an einer Kurbelwelle 2 des Motors 1 befestigt. An der Antriebsscheibe 10 ist ein Wandlerdeckel 11 befestigt. Der Drehmomentwandler 12 umfaßt ein Pumpenrad 12a, das mit dem Wandlerdeckel 11 durch Schweißen zu einem Stück zusammengefügt wurde, ein mit einer Antriebswelle 13 verbundenes Turbinenrad 12b und ein mit einer Freilaufkupplung 14 verbundenes Leitrad 12c. Die Überbrückungskupplung 15 ist zwischen dem Wandlerdeckel 11 und dem Drehmomentwandler 12 angeordnet, um einen Kontakt mit dem Wandlerdeckel 11 herzustellen.
Die Gangwähleinrichtung 4 umfaßt ein Planetenradgetriebe 16 mit einem Paar Planetenrädern 16d, und ein an der Antriebswelle 13 befestigtes Sonnenrad 16a. Die Planetenräder 16d werden auf einem Träger 16b getragen. Das Sonnenrad 16a ist durch Planetenräder 16d mit einem Hohlrad 16c im Eingriff. Eine Vorwärtskupplung 17 ist zwischen dem Sonnenrad 16a und dem Hohlrad 16c angeordnet. Eine Rückwärtsbremse 18 ist zwischen dem Hohlrad 16c und einem Hauptgehäuse angeordnet. Beim Vorwärtsfahren, wie zum Beispiel bei Auswahl des Fahrbereichs (D), ist die Vorwärtskupplung 17 eingerückt, um das Sonnenrad 16a zu verriegeln. Beim Rückwärtsfahren ist die Rückwärtsbremse 18 eingerückt, um das Hohlrad 16c zu verriegeln und den Träger 16b rückwärts zu drehen.
Das Riemengetriebe 5 hat eine mit dem Träger 16b in Eingriff stehende Hauptwelle 20 und eine parallel zur Hauptwelle 20 vorgesehene Abtriebswelle 23. Eine Antriebsriemenscheibe (erste Scheibe) 22 und eine Abtriebsriemenscheibe (zweite Scheibe) 25 sind an der Hauptwelle 20 bzw. an der Abtriebswelle 23 befestigt. Eine feststehende konische Scheibe 22a der Antriebsriemenscheibe 22 ist mit der Hauptwelle 20 integral ausgebildet und eine axial bewegliche konische Scheibe 22b ist an der Hauptwelle 20 axial beweglich befestigt. Die bewegliche konische Scheibe 22b gleitet auch in einem auf der Hauptwelle 20 ausgebildeten Zylinder 21, um eine Servoeinrichtung zur Verfügung zu stellen.
Gegenüber der beweglichen konischen Scheibe 22b ist an der Abtriebswelle 23 eine feststehende konische Scheibe 25a der Abtriebsriemenscheibe 25 ausgebildet und gegenüber der Scheibe 22a ist eine bewegliche konische Scheibe 25b an der Abtriebswelle 23 verschiebbar befestigt. Die bewegliche konische Scheibe 25b hat ein zylindrisches Teil, das verschiebbar in einem Zylinder 24 der Abtriebswelle 23 eingerückt ist, um eine Servoeinrichtung zu bilden. Ein Treibriemen 26 greift mit der Antriebsriemenscheibe 22 und der Abtriebsriemenscheibe 25 ineinander. Der Zylinder 21 der Antriebsriemenscheibe 22 ist so konstruiert, daß sein Druckaufnahmebereich größer ist als der des Zylinders 24 der Abtriebsriemenscheibe 25. Somit wird der Laufdurchmesser des Riemens 26 auf den Riemenscheiben in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen verändert.
An der Abtriebswelle 23 ist ein Antriebsrad 27a einer Reduziereinrichtung 6 befestigt, das mit einem Zwischenreduktionszahnrad 27 auf einer Zwischenwelle 28 ineinandergreift. Ein Zwischenzahnrad 29 auf der Welle 28 greift mit einem Reduktionszahnrad 30 ineinander. Die Drehung des Reduktionszahnrades 30 wird durch ein Differential 31 auf die Achsen 32 der Fahrzeugantriebsräder 33 übertragen.
In dem Getriebe 5 ist eine Hauptölpumpe 34 vorgesehen, um das Getriebe mit einem hohen Öldruck zu versorgen. Die Hauptwelle 20 hat einen axialen Durchgang, in dem eine mit der Kurbelwelle 2 verbundene Hauptpumpenantriebswelle 35 drehbar angeordnet ist. Eine zusätzliche Ölpumpe 36 für die Drehmomentwandlereinrichtung 3 ist darin aufgenommen. Eine zusätzliche Pumpenantriebswelle 37 ist mit dem Pumpenrad 12a und funktionell mit dem Wandlerdeckel 11 verbunden.
Entsprechend Fig. 2, die einen Hydrauliksteuerkreislauf zeigt, wird Öl aus einem Ölvorratsbehälter 40 durch die Pumpe 34 über einen Leitungsdruckkanal 41 einem Leitungsdrucksteuerventil 42 zugeführt. Ein mit dem Kanal 41 verbundener Ölkanal 43 steht mit dem Zylinder 24 der Abtriebsriemenscheibe 25 (vgl. Fig. 1) in Verbindung. Der Kanal 41 steht weiterhin durch einen Kanal 44 mit einem Übersetzungsverhältnissteuerventil 45 in Verbindung. Der Zylinder 21 der Antriebsriemenscheibe 22 (vgl. Fig. 1) wird durch den Kanal 41, das Leitungsdrucksteuerventil 42, den Kanal 44, das Übersetzungsverhältnissteuerventil 45 und einen Kanal 46 mit Drucköl versorgt.
Ein mit der Ölpumpe 36 verbundener Kanal 47 steht mit einem Reduzierventil 48 in Verbindung, um einen konstanten reduzierten Öldruck zur Verfügung zu stellen. Ein Rohr 49 steht mit dem Leitungsdrucksteuerventil 42, mit einem elektromagnetisch betätigten Auf-Zu-Ventil 51 und mit einem Speicher 53 in Verbindung. Ein Rohr 50 steht mit dem Übersetzungsverhältnissteuerventil 45 und mit einem elektromagnetisch betätigten Auf-Zu-Ventil 52 in Verbindung.
Das elektromagnetisch betätigte Ventil 51 ist angepaßt, um von Impulssignalen einer Steuereinheit 80 betätigt zu werden und einen Steuerdruck in der Form von Impulsen zu erzeugen. Die Schwankung des Steuerdruckes wird durch den Speicher 53 geglättet und der Steuerdruck wird zu dem Leitungsdrucksteuerventil 42 geführt, so daß der Leitungsdruck PL entsprechend dem Übersetzungsverhältnis i, dem Motordrehmoment Te und einer Drehmomentsteigerung des Drehmomentwandlers 12 gesteuert wird.
Das elektromagnetisch betätigte Ventil 52 wird ebenso durch Impulssignale betätigt und erzeugt einen reduzierten Druck, der dem Übersetzungsverhältnissteuerventil 45 zugeführt wird, um einen Kolben des Ventils 45 durch eine Größe eines Impulsverhältnisses in eine Ölzuführungsstellung und eine Ölablaßstellung zu verschieben. Auf diese Weise wird die Strömungsmenge des dem Zylinder 21 der Antriebsriemenscheibe 22 zugeführten oder aus ihm abgelassenen Öles gesteuert, um das optimale Übersetzungsverhältnis i zu erhalten.
Ein Kanal 60 von der Ölpumpe 36 steht mit einem Regelventil 61 in Verbindung, um einen vorbestimmten niedrigen Öldruck zu erzeugen. Das Regelventil 61 steht mit dem Überbrückungssteuerventil 63 durch einen Kanal 62 in Verbindung. Das Überbrückungssteuerventil 63 ist mit dem Drehmomentwandler 12 durch einen Kanal 64 und mit einer Ölkammer 66 auf der Ausrückseite der Überbrückungskupplung 15 durch einen Kanal 65 verbunden. Das Überbrückungssteuerventil 63 steht durch einen Kanal 68 mit dem Reduzierventil 48 zum Versorgen mit dem reduzierten Leitungsdruck in Verbindung. Der reduzierte Druck wird auch einem elektromagnetisch betätigten Ventil 67 zugeführt. Das elektromagnetisch betätigte Ventil 67 betätigt das Überbrückungssteuerventil 63 durch Impulssignale von der Steuereinheit 80, um der Kanal 62 mit dem Kanal 64 oder dem Kanal 65 zu verbinden.
Wenn das Überbrückungssignal nicht erzeugt wird, ist das Überbrükkungssteuerventil 63 wirksam, um den Kanal 62 mit dem Kanal 65 zu verbinden und dem Drehmomentwandler 12 den Öldruck durch die Ölkammer 66 auf der Ausrückseite zuzuführen. Wenn das Überbrückungssignal erzeugt ist, steht der Kanal 62 mit dem Kanal 64 in Verbindung, um die Überbrückungskupplung 15 an den Wandlerdeckel 11 (vgl. Fig. 1) zu schieben, was das Verriegeln des Drehmomentwandlers 12 bedeutet.
Der Kanal 62 ist weiterhin durch einen Kanal 69 mit einem Gangwählerventil 70 verbunden. Das Gangwählerventil 70 ist durch einen Kanal 71 mit der Vorwärtskupplung 17 und durch einen Kanal 72 mit der Rückwärtsbremse 18 verbunden. Das Gangwählerventil 70 ist vorgesehen, um die Kanäle wahlweise in Übereinstimmung mit den Betätigungen eines Gangwählhebels zum Auswählen von Betriebsbereichen, wie zum Beispiel einem Parkbereich (P), einem Rückwärtsfahrbereich (R), einem Leerlaufbereich (N) und einem Fahrbereich (D), zu verbinden. Bei der D-Bereichauswahl ist das Gangwählerventil 70 wirksam, um den Kanal 69 mit dem Kanal 71 zu verbinden und die Vorwärtskupplung 17 mit dem Öldruck zu beaufschlagen. Bei der R-Bereichauswahl ist der Kanal 69 mit dem Kanal 72 verbunden, um die Rückwärtsbremse 18 mit dem Öldruck zu versorgen. Bei der Auswahl der P- und N-Bereiche wird das Öl in der Vorwärtskupplung 17 und in der Rückwärtsbremse 18 abgelassen.
Entsprechend den Fig. 3a und 3b ist das System aufgebaut, um das Übersetzungsverhältnis i, die Überbrückungskupplung 15 für den Drehmomentwandler und den Leitungsdruck PL zu steuern. In dem System sind ein Motordrehzahlsensor 81, ein Antriebsriemenscheibendrehzahlsensor 82, ein Abtriebsriemenscheibendrehzahlsensor 83, ein Drosselklappenstellungssensor 84 und ein Gangstellungssensor 85 vorgesehen.
Ausgangssignale Np und NS der Sensoren 82, 83 werden einem Ist-Übersetzungsverhältnisrechner 86 zugeführt, um ein Ist-Übersetzungsetzungsverhältnis i in Übereinstimmung mit i = Np/NS zu erzeugen. Das Ist-Übersetzungsverhältnis i, das den Öffnungsgrad des Drosselklappenstellungssensors 84 darstellende Ausgangssignal θ und das Ausgangssignal des Sensors 85 werden einer Soll-Antriebsriemenscheibendrehzahltabelle 87 zugeführt, um eine Soll-Antriebsriemenscheibendrehzahl Npd entsprechend den Werten des Verhältnisses i und des Signals θ abzuleiten. Die Soll-Antriebsriemenscheibendrehzahl Npd und das Ausgangssignal Ns werden einem Soll-Übersetzungsverhältnisrechner 88 zugeführt, um ein Soll-Übersetzungsverhältnis id entsprechend id = Npd/NS zu berechnen.
Das Soll-Übersetzungsverhältnis id wird einem Soll-Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeitsrechner 89 zugeführt, der eine Soll- Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit did/dt erzeugt. Die Geschwindigkeit did/dt ist die Größe der Änderung eines Soll-Übersetzungsverhältnisses id während eines vorgegebenen Zeitraumes. Das Ist- Übersetzungsverhältnis i, das Soll-Übersetzungsverhältnis id und die Soll-Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit did/dt werden einem Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeitsrechner 90 zugeführt, um eine Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit di/dt aus der folgenden Formel zu erzeugen.
di/dt = K1(id - i) + K2 did/dt
wobei K1, K2 Koeffizienten sind, id - i eine Steuergröße ist, die von der Differenz zwischen den Soll- und Ist-Übersetzungsverhältnissen abhängt, und did/dt ein Korrekturfaktor für die Verzögerung beim Betrieb des Systems ist.
Die Geschwindigkeit di/dt und das Ist-Verhältnis i werden einer Impulsverhältnistabelle 91 zugeführt, um ein Impulsverhältnis D in Übereinstimmung mit D = f(di/dt, i) abzuleiten, wobei eine Tabelle beim Heraufschalten und Herunterschalten des Getriebes verwendet wird. Das Impulsverhältnis D wird dem elektromagnetisch betätigten Auf-Zu-Ventil 52 durch einen Treiber 105 zugeführt.
Desweiteren werden das Drosselklappenstellungssignal θ und das Motordrehzahlsignal Ne einem Motordrehzahlrechner 97 zugeführt, so daß das Motordrehmoment Te auf der Drosselklappenstellung θ und der Motordrehzahl Ne basierend berechnet wird. Die Motordrehzahl Ne und die Antriebsriemenscheibendrehzahl Np werden einer Einheit 98 zum Bestimmen einer Drehmomentsteigerung zugeführt. In der Bestimmungseinheit 98 wird ein Drehzahlverhältnis e des Drehmomentwandlers 12 in Übereinstimmung mit e = NP/Ne berechnet, wenn das übertragene Drehmoment entsprechend dem Ansteigen des Drehmoments des Drehmomentwandlers verändert wird. Eine Drehmomentsteigerung α wird von einer Tabelle in Abhängigkeit von dem Drehzahlverhältnis e abgeleitet. Das Motordrehmoment Te und die Drehmomentsteigerung α werden einem Eingangsdrehmomentrechner 99 zugeführt, so daß ein Eingangsdrehmoment Ti durch Ti = Te α berechnet wird.
Auf der anderen Seite wird das Ist-Übersetzungsverhältnis i vom Rechner 86 einer Tabelle 100 für den notwendigen Leitungsdruck zugeführt, um einen notwendigen Leitungsdruck PLU pro Einheitsdrehmoment abzuleiten. Der notwendige Leitungsdruck PLU und das Eingangsdrehmoment Ti werden einem Soll-Leitungsdruckrechner 101 zugeführt, in dem ein Soll- Leitungsdruck PL durch PL = PLU x Ti berechnet wird.
In einem Hydraulikkreislauf des Steuersystems ändert sich der von der Pumpe abgegebene und dem Leitungsdrucksteuerventil 42 zugeführte Öldruck entsprechend der Änderung der Motordrehzahl Ne, so daß sich ein maximaler Leitungsdruck PLM ebenfalls verändert. Um die Veränderung des maximalen Leitungsdruckes PLM festzustellen, ist die Steuereinheit mit einer Tabelle 102 für den maximalen Leitungsdruck versehen, der die Motordrehzahl Ne und das Ist-Übersetzungsverhältnis i zugeführt werden. Folglich wird der maximale Leitungsdruck PLM erhalten.
Der Soll-Leitungsdruck PL und der maximale Leitungsdruck PLM werden einer Impulsverhältnistabelle 103 zugeführt, um ein Impulsverhältnis DL entsprechend dem Soll-Leitungsdruck PL und dem maximalen Leitungsdruck PLM abzuleiten. Das Impulsverhältnis DL wird einem Treiber 104 zugeführt, der das elektromagnetisch betätigte Auf-Zu-Ventil 51 entsprechend dem Impulsverhältnis betätigt.
Es wird nun ein System zum Steuern der Überbrückungskupplung 15 beschrieben, bei dem die Steuereinheit 80 einen Drehmomentwandlerausgangsdrehmomentbestimmungsrechner 92 und einen Überbrückungskupplungsdrehmomentbestimmungsrechner 93 besitzt. Beiden Rechnern 92 und 93 werden das Motordrehzahlsignal Ne vom Motordrehzahlsensor 81, das Antriebsriemenscheibendrehzahlsignal NP vom Antriebsriemenscheibendrehzahlsensor 82, das Ausgangssignal θ des Drosselklappenstellungssensors 84 und die Ist-Übersetzung i zugeführt. Der Drehmomentwandlerausgangsdrehmomentbestimmungsrechner 92 berechnet ein Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment FT, das zu erreichen ist, wenn der Drehmomentwandler 12 zu der Zeit betrieben wird, oder ein aktuell erzeugtes Drehmoment, wenn der Drehmomentwandler arbeitet, entsprechend den Parametern, wie das in dem Motordrehmomentrechner 97 berechnete Motordrehmoment Te, die in der Einheit 98 zum Bestimmen einer Drehmomentsteigerung erhaltene Drehmomentsteigerung α, der Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers 12, das Ist-Übersetzungsverhältnis i, die Trägheitskraft, der Wirkungsgrad des stufenlos verstellbaren Getriebes 5 und das Zähnezahlverhältnis zwischen dem Zwischenzahnrad 29 und dem Reduktionszahnrad 30.
Der Überbrückungskupplungsdrehmomentrechner 93 berechnet ein Überbrückungskupplungsdrehmoment FL, das zu erreichen ist, wenn die Überbrückungskupplung 15 eingerückt ist, oder ein aktuelles Drehmoment, wenn die Überbrückungskupplung 15 entsprechend den oben genannten Faktoren, ausgenommen die auf den Drehmomentwandler 12 bezogenen Parameter, eingerückt wird. Stattdessen werden solche Parameter wie Wirkungsgrad und Trägheitskraft der Überbrückungskupplung 15 verwendet.
Die berechneten Drehmomente FT und FL werden einer Auswahleinheit 94 zugeführt, in der die Drehmomente FT und FL miteinander verglichen werden. Wenn das Drehmoment FT des Drehmomentwandlers 12 größer ist als das Drehmoment FL der Überbrückungskupplung 15 (FT > FL) und wenn das Fahrzeug anhält, wird das Ausrücken der Überbrückungskupplung 15 bestimmt. Somit wird ein Ausrücksignal durch einen Treiber 96 an das elektromagnetisch betätigte Ventil 67 gegeben, wodurch der Drehmomentwandler 12 wirksam gemacht wird. Wenn im Gegensatz dazu das Überbrükkungskupplungdrehmoment FL größer ist als das Drehmomentwandlerdrehmoment FT (FT ≤ FL), wird ein Überbrückung-An-Signal an das elektromagnetisch betätigte Ventil 67 gegeben, so daß die Überbrückungskupplung 15 eingerückt wird.
Nachfolgend werden die Wirkungsweisen des Systems beschrieben.
Wenn der P- oder N-Bereich beim Starten ausgewählt ist, wird das Öl in der Vorwärtskupplung 17 und der Rückwärtsbremse 18 abgelassen. Auf diese Weise ist das Planetenradgetriebe 16 entriegelt, um das Getriebe 5 zu entkuppeln. Zu gleichen Zeit werden die Ölpumpen 34 und 36 durch die Ölpumpenantriebswelle 35 und den Wandlerdeckel 11 angetrieben, um dem Leitungsdrucksteuerventil 42, dem Regelventil 61 und dem Reduzierventil 48 Drucköl zuzuführen. Der Leitungsdruck PL wird nur auf den Zylinder 24 der Abtriebsriemenscheibe 25 aufgebracht, so daß der Treibriemen 26 mit der Abtriebsriemenscheibe 25 bei einem maximalen Laufdurchmesser ineinandergreift, um das größte Übersetzungsverhältnis (niedrige Geschwindigkeitsstufe) vorzusehen. In diesem Zustand, in dem das Fahrzeug steht, gibt die Auswahleinheit 94 ein Überbrückung-Aus- Signal an den Treiber 96, so daß das elektromagnetisch betätigte Ventil 67 betätigt wird, um der Kammer 66 auf der Entriegelungsseite der Überbrückungskupplung das Drucköl zuzuführen. Das Öl wird desweiteren dem Drehmomentwandler 12 zugeführt, um ihn zu betreiben.
Wenn der D-Bereich ausgewählt wird, wird der Stelldruck auf die Vorwärtskupplung aufgebracht, um das Planetenradgetriebe 16 zu verriegeln, so daß die Antriebswelle 13 mit der Hauptwelle 20 in Eingriff ist. Somit arbeitet der Drehmomentwandler 12, um die Leistung des Motors auf das automatische Getriebe 5 zu übertragen. Die Leistung des Motors wird durch den Treibriemen 26 und die Riemenscheiben 22, 25 mit dem größten Übersetzungsverhältnis auf die Abtriebswelle 23 und durch die Reduziergetriebeeinrichtung 6 weiter auf die Achsen 32 der Antriebsräder 33 übertragen. Auf diese Weise wird das Fahrzeug angefahren.
Beim Anfahren des Fahrzeuges vervielfacht der Drehmomentwandler 12 das Ausgangsdrehmoment des Motors bei einem kleinen Drehzahlverhältnis e. Die Drehmomentsteigerung α wird aus der Tabelle 98 abgeleitet, um den Soll-Leitungsdruck PL zu erhöhen. Auf diese Weise wird der durch das Leitungsdrucksteuerventil 42 gesteuerte Druck entsprechend dem maximalen Übersetzungsverhältnis und dem Motordrehmoment erhöht, wobei das durch den Drehmomentwandler 12 erhöhte Drehmoment ohne Schlupfen des Riemens 26 übertragen wird.
Beim Anfahren des Fahrzeuges ist das Übersetzungsverhältnis das größte Übersetzungsverhältnis, das heißt, das Übersetzungsverhältnis i wird auf dem maximalen Übersetzungsverhältnis von 2.5 gehalten. Auf der anderen Seite werden in der Steuereinheit 80 das Ist-Übersetzungsverhältnis i, das Soll-Übersetzungsverhältnis id und die Soll-Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit did/dt an dem Ist-Übersetzungsverhältnisrechner 86, dem Soll-Übersetzungsverhältnisrechner 88 bzw. dem Soll-Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeitsrechner 89 erhalten. Die Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit di/dt wird in dem Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeitsrechner 90 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis i, dem Soll-Übersetzungsverhältnis id und der Soll-Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit did/dt berechnet. Die Übersetzungsverhältnisänderungsgeschwindigkeit di/dt wird der Impulsverhältnistabelle 91 zugeführt, so daß das Impulsverhältnis D für das elektromagnetisch betätigte Ventil 52 von der Tabelle 91 erhalten wird. Wenn das Soll-Übersetzungsverhältnis id kleiner wird als das maximale Übersetzungsverhältnis 2.5 (id < 2.5), wird das elektromagnetisch betätigte Ventil 52 betätigt, um das Übersetzungsverhältnissteuerventil 45 zu betätigen. Demzufolge wird der Zylinder 21 der Antriebsriemenscheibe 22 mit dem Öldruck beaufschlagt, wodurch die Änderung der Übersetzung von einem Punkt auf einer größten Übersetzungverhältnisänderungslinie beginnt.
Zur gleichen Zeit wird die durch das Flußdiagramm in Fig. 4 gezeigte Operation ausgeführt und das aktuelle oder ermittelte Drehmomentwandlerdrehmoment FT und das Überbrückungskupplungsdrehmoment FL berechnet, um entweder das Einrücken oder Ausrücken der Überbrückungskupplung 15 zu bestimmen. In einem gleichbleibenden Zustand nach dem Anfahren des Fahrzeuges, wird die Drehmomentsteigerung α kleiner, so daß das Drehmomentwandlerdrehmoment FT kleiner wird als das Überbrückungskupplungsdrehmoment FL (FT < FL). Somit wird das Verriegeln der Kupplung 15 in der Auswahleinheit 94 bestimmt, wobei ein Überbrückung-An- Signal erzeugt wird.
Um die Überbrückungskupplung 15 einzurücken, wird das Überbrückungssteuerventil 63 betätigt, um das Öl durch den Kanal 65 aus der Kammer 66 auf der Entriegelungsseite abzulassen, so daß die Überbrückungskupplung 15 durch den Öldruck in dem Drehmomentwandler 12 verschoben wird. Auf diese Weise kommt die Überbrückungskupplung 15 in Kontakt mit dem Wandlerdeckel 11, um die Kurbelwelle 2 und die Überbrückungskupplung 15 zu verriegeln, was das Verriegeln des Drehmomentwandlers 12 bedeutet. Somit kann die Motorleistung durch die Überbrückungskupplung 15 wirksam auf die Antriebswelle 13 übertragen werden.
Wenn das Gaspedal niedergedrückt wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen oder wenn die Motorlast ansteigt, während die Überbrückungskupplung eingerückt ist, wächst das ermittelte Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment FT aufgrund des Ansteigens der ermittelten Drehmomentsteigerung α. Auf diese Weise wird das ermittelte Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment FT größer als das aktuelle Überbrückungskupplungsdrehmoment FL (FT > FL). Als ein Ergebnis bestimmt die Auswahleinheit 94 das Ausrücken der Überbrückungskupplung 15, um zeitweise den Drehmomentwandler 12 zu betreiben. Auf diese Weise arbeitet das erfindungsgemäße System so, daß die Überbrückungskupplung 15 eingerückt oder ausgerückt wird, um ein größeres Drehmoment als das gegenwärtig arbeitende vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung kann modifiziert werden, um das Drehmomentwandlerausgangsdrehmoment und das Überbrückungskupplungsdrehmoment entsprechend anderen als den obengenannten Faktoren zu berechnen. Außerdem kann das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit von einer Soll- Motordrehzahl gesteuert werden.
Aus dem Vorhergehenden wird verständlich, daß die vorliegende Erfindung ein stufenlos verstellbares Getriebe vorsieht, das einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung besitzt, bei dem entweder der Drehmomentwandler oder die Überbrückungskupplung ausgewählt wird, um die Eigenschaften des Drehmomentwandlers und der Überbrückungskupplung effektiv zu nutzen. Auf diese Weise wird das optimale Drehmoment auf das stufenlos verstellbare Getriebe übertragen und dadurch das Fahrverhalten verbessert und der Kraftstoffverbrauch reduziert. Die Überbrückungskupplung wird gesteuert, während das Übersetzungsverhältnis sich fortlaufend verändert, so daß beim Einrücken der Kupplung kein Stoß entsteht.

Claims

1. System zum Steuern eines stufenlos verstellbaren automatischen Getriebes (5) eines Kraftfahrzeuges, wobei das Steuersystem einen Hydraulikkreislauf einschließlich eines Übersetzungsverhältnissteuerventils (45) und das Getriebe einen Drehmomentwandler (12) mit einer Überbrückungskupplung (15) besitzt, und das System umfaßt:

ein erstes Detektormittel (81, 84) zum Feststellen der Motorbetriebsbedingungen;

ein zweites Detektormittel (82, 83) zum Feststellen der Getriebebetriebsbedingungen;

wobei das Übersetzungsverhältnissteuerventil (45) entsprechend den Betriebsbedingungen des Motors und des Getriebes gesteuert wird, um das Übersetzungsverhältnis zu steuern;

ein Überbrückungssteuerventil (63), das zum Einrücken der Überbrückungskupplung betätigbar ist; ein Mittel zum Ermitteln des Drehmomentes (92) des Drehmomentwandlers (12) und ein Mittel zum Ermitteln des Drehmomentes (93) der Überbrückungskupplung (15), basierend auf den Motor- und Getriebebetriebsbedingungen;

gekennzeichnet durch ein Vergleichsmittel (94) zum Vergleichen des ermittelten Wandlerdrehmomentes und des ermittelten Kupplungsdrehmomentes miteinander und zum Feststellen, welches größer ist; und

ein Mittel zum Betätigen (67) des Überbrückungssteuerventils (63) zum Ausrükken dec Überbrückungskupplung (15), wenn das Vergleichsmittel feststellt, daß das ermittelte Wandlerdrehmoment größer ist als das ermittelte Überbrückungskupplungsdrehmoment.

2. System nach Anspruch 1, bei dem die Motorbetriebsbedingungen die Motordrehzahl und den Grad der Betätigung der Drosselklappe umfassen.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Getriebebetriebsbedingungen die Drehzahl der Antriebsriemenscheibe und das Übersetzungsverhältnis umfassen.