JP2000505183A - 変速時の変速性能を向上するための方法及び変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、少なくとも２つの変速段を実現するための手段を含む機械式変速機部分に直列に接続可能な流体クラッチ（２）を介して動力を伝達する少なくとも１つの変速機分岐を含む変速機ユニット（１）において、変速時の変速性能を向上するための方法に関する。本発明は、流体クラッチを介して動力を伝達しているときに、２つの機械式変速段の間で変速操作する間、流体クラッチ（２）の１次羽根車（４）の回転数を少なくとも間接的に表す量が、特定の変速操作範囲にわたって実質的に一定に保たれるように、流体クラッチ（２）の充填効率が変更されるようにすることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】 変速時の変速性能を向上するための方法及び変速制御装置 本発明は、特にアップシフトのために、１速から２速に変速するときの変速性 能を向上するための方法、詳細には、請求の範囲１の前提部分の特徴を有する方 法、並びに変速制御装置に関する。 流体・機械式変速機ユニットは、車両で利用するための自動変速機として、数 多く実施され、公知である。それらは、流体クラッチと、その後段に直列に設け られた機械式変速機部分とを含む少なくとも１つの変速機分岐を有する。この機 械式変速機部分は、適宜の変速比を有する回転数／トルクコンバータを含み、こ れらのコンバータは、適宜な変速要素を介して作動可能である。 さまざまな変速段は、機械式変速機部分内で変速要素を適宜に操作するか、解 除することによって実現される。個々の回転数／トルクコンバータは、平歯車列 又は遊星歯車列式である。 変速を行うには、機械式変速機部分の変速要素を、操作しまた解除する必要が ある。例えば、自動変速機内でアップシフトするとき、２つの相、いわゆるトル ク相とイナーシャ相が起きる。アップシフトから離れる前、変速機クラッチに入 力されるトルクは、内燃機関によって発生されてトルクコンバータを通過するト ルクのみを含む。 トルク伝達相の間、接続されるべきクラッチ部分に圧力が加えられる。このト ルクは、遮断されるべきクラッチと、接続されるべきクラッチとの間で分配され る。トルク相の最後に、遮断されるクラッチによって支持されるトルクは零まで 低下し、総トルクは、接続されるべきクラッチによって伝達される。 トルクの伝達が終了したのち、変速比伝達相、いわゆるイナーシャ相がはじま る。この相の間、内燃機関の回転数は、新たな変速比の値へと急速に低下し、し かも、接続されるべきクラッチに加わる圧力が引き続き高まるのと同じ程度に低 下する。そのために、大きな慣性モーメントが発生する。これは、内燃機関のト ルクを補足して、クラッチ部分によって吸収させなければならない。 慣性によるこのトルクは、トルク衝撃を発生し、このトルク衝撃は、例えば車 両の内部空間に転送される。このトルク衝撃を減らすために、数多くの提案がな されており、その１つが、例えばドイツ国特許出願第６９１１３１９３号に記載 されている。この開示によれば、変速機入力軸の入力速度を絶えず監視し、トル ク相終了時の変化を記憶値と比較することによって、変速操作の制御が用意され る。好ましくは、エンジンの点火タイミングを特定時間遅らせることによって、 制御は向上する。 これを実現するために、摩擦によってトルクを発生する装置内の圧力を調整す るようにした適応形制御システムが、内燃機関と多速度・増速歯車装置とを含む 駆動系用に考えられている。 このシステムは、内燃機関と変速機との間でトルクを入力するための軸と、駆 動軸の間の第１トルク伝達経路を少なくとも部分的に用意するための第１摩擦機 構と、トルク入力用の第１変速機部分と、駆動軸と第２変速機部分との間でトル クを伝達するのに役立つ第２摩擦機構とを含んでいる。またこのシステムは、圧 力によって操作可能な第１、第２サーボ機構を含んでいる。これらのサーボ機構 は、加圧下に置かれると、それぞれ第１、第２摩擦機構を操作する。第２トルク 伝達経路の発生に伴って、エンジン速度が低下する。 このシステムは、トルク入力軸、即ち変速機入力軸、の速度を絶えず監視する 装置と、変速比変更命令に対する応答として、第２サーボ機構の圧力を高める装 置とを含んでいる。これには、第１摩擦機構の解除と第２摩擦機構の操作とが必 要である。 このシステムは、更に、トルク入力軸の所定の検出された回転数の変化に対す る応答として、サーボ機構内の圧力を下げる装置と、変速操作の間第１摩擦機構 の接続能力が低下する結果として、サーボ機構の圧力を高める装置とを含んでい る。 このような制御装置の欠点は、圧力分布の適応をきわめて微妙に行われねばな らず、それため、きわめて手間がかかる点にある。更に、変速機入力軸の客観的 条件に対して、特に変速機入力軸の回転数に依存して、圧力値の適応は常に行わ れる。それ故、内燃機関の回転数及び質量慣性モーメントの変化は、圧力分布の 所要の適応に対してやはり影響する。 そこで、本発明の課題は、流体・機械式複合変速機の変速を制御するための方 法を、前記欠点が防止されるように改良することである。 内燃機関の回転数変化と質量慣性モーメントとによって変速時に引き起こされ るトルクの上昇なしに、又は僅かに上昇させるだけで、良好な変速の快適性が得 られるようにしなければならない。その際、設計上、制御上の費用を、極力小さ く抑えられねばならない。 本発明による解決策は、請求の範囲１、７の特徴によって特徴付けられている 。有利な諸構成が、従属請求の範囲に明示されている。 少なくとも２つの変速段を実現するための手段を含む機械式変速機部分に、直 列に動力伝達分岐内で接続可能な流体クラッチをもって動力を伝達するための少 なくとも１つの変速機分岐を含む変速機ユニットにおいて、変速中、即ち２つの 変速段で変速する際の変速性能を向上させるために、本発明によれば、流体・機 械式動力伝達変速機分岐内で、２つの機械式変速段の間で変速操作する間、流体 クラッチのポンプ羽根車の回転数を少なくとも間接的に表す量が、特定の変速操 作範囲にわたってほぼ一定に保たれるように、流体クラッチの充填効率が、監視 されかつ調整される。 従って、変速操作の開始時に、好ましくは、流体クラッチの適宜な充填制御に よってポンプ羽根車回転数の制御が始まる。その際、変速前に存在する回転数レ ベルは維持されなければならない。 各変速操作毎に設定可能、固定定義可能な目標回転数も、比較量若しくは目標 量として利用することができる。 本発明によると、次のことが達成される。 例えば、パワーオン・アップシフト時、即ち低い１速から高い２速に変速する とき、個々の変速段の間での変速は、通常は、少なくとも１次羽根車及びこれに 接続可能な部材、特に原動機軸、の回転数を抑制することになる。 ポンプ羽根車の回転数をほぼ一定した値に制御することによって、流体クラッ チは一層柔軟となり、流体クラッチ自体内に所要の滑りを発生させる。これによ り、変速操作の間、動力伝達機構の変換時又は機械式変速機部分内の回転数／ト ルク比の変更時、変速機入力軸若しくはこれに接続可能な原動機で、回転数の変 化は何ら達成されない。シフト自体は、大きな圧力増加なしに、円滑に行うこと ができる。 走行速度の変更によって、若しくは流体クラッチを強制的に硬化させることに よって、特に充填量を高めることによって、原動機の最低許容回転数を考慮して 、滑りの低減はやはり実現される。 制御操作の持続時間は、好ましくは、変速操作の開始から同期回転数到達に至 る範囲にわたる。しかし、変速操作の開始に対して時間的にずらすか、又は特定 滑り値の到達をもって、即ち流体クラッチの１次羽根車の回転数と２次羽根車の 回転数との特定の差をもって終了させることもできる。 滑りが最小程度に減少してはじめて、制御操作を終了するのが好ましい。最小 程度とは、特に、流体式動力伝達時に通常存在する２〜３％の滑り値のことと理 解される。この場合、流体クラッチが再び最高の重なり圧力で、即ち高い効率で 作動する間、原動機は更に加速することができる。 本発明による解決策は、流体クラッチが非傾斜翼配列を有し、かつ動力伝達に 関与する変速機内のあらゆる変速操作に適している。 本発明による解決策は、傾斜翼配列式クラッチの場合、パワーオン・アップシ フト時の変速性能向上に優先的に利用可能であり、パワーオフ・アップシフト若 しくはパワーオン・ダウンシフト及びパワーオフ・ダウンシフトのときこのよう な制御を、一般に不要とすることができる。 パワーオフ動作のとき、そして傾斜翼配列式流体クラッチの接続時、即ち流体 クラッチの充填時、変速機入力軸に接続され、従って流体クラッチの１次羽根車 に接続された原動機は、牽引することができない。この場合、流体クラッチは、 ２次羽根車が変速機出力側を介して駆動されるとき、遠心動作で作動する。 車両は、ガス除去後、強く制動されることなく転動する。即ち、負荷変化衝撃 も起きず、原動機若しくはエンジンは、無負荷回転数を僅かに高めて回転する。 流体式部品の挙動は、流体式回転数／トルクコンバータの挙動と一致する。従っ て、パワーオフ・アップシフトは、変速機入力軸に接続可能な原動機に何ら作用 を及ぼさず、そのため殆ど感知不可能である。 一般に原動機は、トラクション動作で流体・機械式動力伝達分岐内で動力を伝 達するとき、２次羽根車で支えられる。このことは、２次羽根車の回転数がその 間に上昇するダウンシフトにも妥当する。原動機は、接続されるべき変速段によ って引き上げることができず、流体クラッチは、やはり遠心動作で作動する。そ れ故、エンジン質量も、変速操作に対して否定的影響を及ぼすことはない。 傾斜翼配列式流体クラッチを有する変速機配置内でのパワーオフ・ダウンシフ トには、パワーオフ・アップシフトにおけるのと同じことがあてはまる。この場 合にも、原動機の回転数は変速操作によって影響されない。 本発明による解決策がもたらす利点として、原動機の出力を、所要の走行出力 に適合させることによって、低い駆動回転数を得ることができる。全体として、 走行状態のとき高い効率が得られる。 変速時に、滑りが流体クラッチ内に変位し若しくは補償されることに基づいて 、個々の変速段を実現するための個々の変速要素の受ける負荷は、本質的に小さ くなる。 変速操作の間、変速機に接続された原動機の回転数変化、及び質量慣性モーメ ントに起因して、トルク上昇が現れることはないので、変速操作は殆ど衝撃なし に経過する。そのため、変速の快適性は向上する。シフト時に、原動機がその回 転数を変えないので、変速回転数自体は、ごく小さいものを選定することができ る。作動された流体クラッチで変速するとき、原動機の回転数勾配は連続的であ る。 装置の点で、互いにトーラス状作動室を形成して流体クラッチとして作動する ことのできる少なくとも１つの１次、２次羽根車を備える第１流体式変速機部分 と、２種類の変速段を実現するための手段を少なくとも含む第２機械式変速機部 分とを含む変速機ユニットに、制御装置が割り当てられている。 この制御装置は、本発明による動作方式を実現するために、少なくとも２つの 入力端と１つの出力端とを含んでいる。第１入力端は、変速操作の存在用信号の 検出器若しくは設定器に接続されており、第２入力端は、流体クラッチの１次羽 根車の回転数を少なくとも間接的に記述する少なくとも１つの量を検出する検出 器に接続可能である。 流体クラッチの１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に記述する量は、好ま しくは変速開始時に検出可能な回転数値に一致するか、または１次羽根車の回転 数を少なくとも間接的に記述する量に一致する目標値と比較される。 実際値と目標値との偏差に応じて形成される操作量Ｙは、流体クラッチの充填 効率を変更する変更器を制御するのに役立つ。流体クラッチの充填効率の変更自 体は、制御系を介して行うことができる。制御系は、この場合流体クラッチ１次 羽根車用回転数制御系に従属している。 充填効率の調整に関しては、次のようにすることができる。 ａ）回転数制御系の範囲で充填効率を制御する。 又は ｂ）回転数制御系に従属する充填効率制御系の範囲内で充填効率を制御する。 回転数制御の詳細に関しては、「フォイト・駆動技術における流体力学(Voith -Hydrodynamic in drive technology)」、クラウスコフ（Krauskopf）技術者 摘要１９８７、「制御系」章における詳述を参照されたい。その記述は、全範囲 にわたって、本願の開示内容に含められる。しかし、充填効率の調整、若しくは 回転数制御の実現は、具体的１実施例に拘束されるものではない。決定的なこと は、ポンプ羽根車の回転数を少なくとも間接的に表す量が、１速の間特定値に制 御され、この値が一定に保たれることだけである。 また変速機は、全範囲にわたって良好な効率を有し、変速快適性及び走行挙動 に関して、現時点で公知の変速機に比べて、何ら劣るところはない。 「駆動」運転状態の間、流体クラッチ要素は、好ましくは最高充填量で運転さ れ、そのため、ごく僅かな滑りを生じ、従って、優れた効率を発揮する。この効 率は、負荷及び回転数に応じて、９０〜９９％となることがある。このような値 は、流体コンバータでは達成されない。 始動操作の間、クラッチとして働く流体式部品は、強固に接続される。それに もかかわらず、それは、例えば振動減衰、騒音減少等の利点をすべて備えた液圧 式伝達要素として機能する。 この場合、これに続くすべてのシフト時に、流体式部品の滑りが増大し、接続 は一層柔軟に行われ、流体コンバータの滑りと少なくとも一致した値を出す。 第１運転状態における個々の変速段のシフトは、円滑に行われ、不可避的に発 生する滑りは、流体式部品内に変位させることができ、次に充填量を高めること によって再び減らすことができる。こうして、個々の変速段を実現するための変 速要素の負荷を減らしながら、快適な移行を達成することができる。 負荷が突然に変化した場合でも、流体式部品の滑りは、短時間の中に増大し、 液圧的に柔軟な結合が得られる。また、パワーオフ動作時の支えはごく小さい。 この場合、懸念される負荷変化衝撃は問題とならないほど小さい。更に、使用さ れる弾性減衰器の特性曲線は、負荷の変化時により良好となる。 「駆動」運転状態において、個々の変速段のシフトが変速快適性の損失を何ら 生じないとき、流体式部品は直結される。この機能は、充填・排出過程を適宜に 制御することによって保証される。 この流体クラッチは、他の課題も果たすことができる。例えば、制動動作のと き、この流体クラッチをリターダとして利用することができる。 以下、図に基づいて、本発明を詳細に説明する。 図１は、流体クラッチの態様の第１液圧式変速機部分２と第２機械式変速機部 分３とを含む例示的な変速機ユニット１の軸方向断面略図である。これに基づい て、本発明による方法の態様を説明する。 第１液圧式変速機部分２は、少なくとも２つの羽根車、第１羽根車と第２羽根 車を含んでいる。第１羽根車を１次羽根車PR４、第２羽根車を２次羽根車SR５と 呼ぶ。 １次羽根車４と２次羽根車５は、互いに少なくとも１つのトーラス状作動室６ を形成し、この作動室６に作動流体が充填可能である。このために、ここには詳 しくは図示しない作動流体供給装置が、トーラス状作動室６に付属して設けられ ている。 流体式変速機部分２と機械式変速機部分３が、変速機入力軸Ｅから変速機出力 軸Ａへの動力伝達に関して直列に接続可能となるように、変速機ユニット１は構 成されている。 変速機入力軸と変速機出力軸Ａとの間で動力を伝達するために、流体式変速機 部分２と機械式変速機部分３とは直列に接続され、変速機入力軸Ｅと変速機出力 軸Ａとの間で動力を伝達するための分岐をなしている。他の第２変速機分岐は、 流体式変速機部分２を迂回して、変速機入力軸Ｅから変速機出力軸Ａに至る動力 伝達経路となっている。 以下における本方法に関する記述は、変速機入力軸と変速機出力軸との間で、 即ち第１変速機分岐内で流体クラッチ２を介して、機械式変速機部分３へと、動 力伝達を液圧・機械式に可能とする動作様式に関するものである。 例示的に図示された変速機ユニットの構造について、次に説明する。２次羽根 車５は、結合軸７を介して、恒久的に機械式変速機部分３に結合されている。こ の結合軸７は、直結クラッチ(Uberbrnckungskupplung)UKとも称される、いわゆ る直結クラッチ(Durchkupplung)を介して変速機入力軸Ｅに接続可能である。こ うして、このクラッチを介して、２次羽根車５も変速機入力軸Ｅに結合可能であ る。 １次羽根車４は、いわゆる１次羽根車クラッチPKによって変速機入力軸Ｅに接 続可能である。１次羽根車４は、好ましくは捩り剛性に結合軸８に配置されてお り、結合軸８は、１次羽根車クラッチPKによって、変速機入力軸Ｅに結合可能で ある。 ここで１次羽根車ブレーキPBと称される制動要素が、結合軸８に付属して設け られている。この１次羽根車ブレーキPBは、架枠に固定して静止側変速機部分、 好ましくは変速機ケース９に固着されている。 ２次羽根車５は、結合軸７を介して、第２機械式変速機部分３に接続可能であ る。図示の例の場合、第２機械式変速機部分３は、３つの遊星歯車列、すなわち 第１遊星歯車列PRＩと第２遊星歯車列PRIIと第３遊星歯車列PRIIIを含んでいる 。 各遊星歯車列は、それぞれ少なくとも１つの第１サンギヤー第１遊星歯車列 PRＩ用をIa、第２遊星歯車列PRII用をIIａ、第３遊星歯車列PRIII用をIIIaとす る−とリングギヤと遊星歯車とキャリヤとを含んでいる。各遊星歯車列のリング ギヤは、第１遊星歯車列PRＩ用がIb、第２遊星歯車列PRII用がIIｂ、第３遊星歯 車列PRIII用がIIIbとされている。 この変速機ユニットによって、走行運転状態のとき、例えば６つの変速段を達 成することができる。その際、少なくとも２つの変速段は、直結クラッチの操作 に対して自由である。 第１運転状態の第１段、いわゆる始動段のとき、１次羽根車クラッチPKが操 作されており、こうして、結合軸８を介して変速機入力軸Ｅを１次羽根車４に結 合する。液圧式変速機部分２と機械式変速機部分３との結合は、第１クラッチ要 素K1を介して実現される。更に第２、第３制動要素B2、B3が操作されている。 液圧式ユニット２、特にトーラス状作動室６には、この状態のとき作動流体が 充填されている。動力の流れ若しくは動力伝達は、ここには図示しない原動機に 少なくとも間接的に接続可能な変速機入力軸Ｅ、１次羽根車クラッチPK、１次羽 根車４、２次羽根車５、第１クラッチ要素K1、第１遊星歯車列PRＩ、特に第１遊 星歯車列のリングギヤルを介して第３遊星歯車列のキャリヤIlldに、従って変速 機出力軸Ａに行われる。この変速機出力軸は、少なくとも間接的に被駆動装置、 例えば車両の車輪に駆動結合可能である。 液圧式変速機部分２は、始動過程の間流体クラッチとして働く。２速に移行す るとき、第１クラッチ要素K1と第３制動要素B3は、また１次羽根車クラッチPKは 、操作されたままである。 第２制動要素B2が解除され、その代わりに、第１制動要素B1が操作される。少 なくとも２速でも直結クラッチUKが操作されていないので、液圧式変速機要素２ は２速の内部で流体クラッチの機能を引き受ける。 ３速では、直結クラッチUKは操作されていない。しかし、１次羽根車クラッチ PK、第１クラッチ要素K1第２クラッチ要素K2及び第３制動要素B3は操作されてい る。他のすべての負荷変速要素は係合していない。 こうして、動力の流れは、変速機入力軸Ｅ、液圧式変速機部分２、結合軸７、 第１クラッチ要素K1を介して第１遊星歯車列PRＩに、特に第１遊星歯車列PRＩの リングギヤIbに対して行われる。他の動力成分は、第２クラッチ要素K2を介して 、第１遊星歯車列PRＩのサンギヤIaに伝達される。第１遊星歯車列PRＩのキャリ ヤIdで一緒にされる動力成分は、第３遊星歯車列PRIIIのキャリヤIIIdを介して 変速機出力軸Ａに伝達される。 ４速では、第１クラッチ要素K1、第３クラッチ要素K3、直結クラッチUK、１次 羽根車クラッチPK及び第２制動要素B2が操作される。他の負荷変速要素は、すべ て係合していない。 第２制動要素B2によって、第２遊星歯車列PRIIのキャリヤIIdは固定される。 第３遊星歯車列PRIIIのリングギヤIIIdは、第３遊星歯車列IIIdのキャリヤに結 合されている。 こうして動力伝達は、変速機入力軸Ｅから直結クラッチUKに、また結合軸７、 第１クラッチ要素K1を介して第１遊星歯車列PRＩのリングギヤIbに行われ、第２ 遊星歯車列PRII、結合軸１０を介して、第３遊星歯車列PRIIIの遊星歯車IIIcに 行われる。これらの遊星歯車は、リングギヤIIIbに接続された第３遊星歯車列PR IIIのキャリヤIIIdを、変速機出力軸Ａへ接続する。 ５速のときには、第２制動要素B2のみが外され、第１制動要素B1が操作される 。これは、第１遊星歯車列PRＩと第２遊星歯車列PRIIとの間の結合、特に結合軸 １１が固定されていることを意味する。従って両方の遊星歯車列PRＩ、PRIIのサ ンギヤIa、IIａは停止している。動力の伝達は、やはり入力軸Ｅ、直結クラッチ UK、結合軸７、第１クラッチ要素K1、第１遊星歯車列PRＩのリングギヤIbを介し て、そしてそこから、第１遊星歯車列PRＩのキャリヤIdを介して、第３遊星歯車 列PRIIIのキャリヤIIIdに、従って変速機出力軸Ａに対して行われる。 ６速は、すべての制動要素が外れている間に、３つのクラッチ要素K１、K2、K 3がすべて操作されている点で、５速と相違している。 或る変速段から次の変速段に変速するときの変速性能は、機械式変速機部分内 の個々の変速要素K1〜K3、B1〜B3の操作におおむね依存している。 この場合、「入り側変速要素」の操作と、いわゆる「出側変速要素」の解除と の時問的系列と、操作力の量が決定的である。「入り側変速要素」とは、２つの 異なる変速段の間で変速するときに接続されねばならない変速要素、若しくは変 速要素の構成要素、即ち引き続き接続されねばならない変速段において操作され ている変速要素のことである。「出側変速要素」とは、変速希望命令のとき、な お旧変速段で接続されるか、若しくは操作された変速要素であり、変速時に解除 されねばならない。 この点について、図２ではさまざまな略線図に基づいて、回転数／トルク勾配 を例示している。これらの勾配は、図１で述べた変速機において、本発明による 方法によらずに生じることがある。 この点について詳細に述べると、入り側変速要素に印加される圧力の間の時間 的関係、発生するトルク変化、駆動側の回転数変化、即ち変速機入力軸の側及び 被動側の回転数変化を、例示的に示してある。そのことから明らかなように、Ｉ の範囲ではかなりのトルク上昇が現れることがある。公知の先行技術によれば、 このトルク上昇は、入り側又は出側変速要素に印加される圧力勾配の適合によっ て、若しくはその適応形適合によって減らすように努められてきた。 前記諸欠点を取り除くために、本発明によれば、第１入力端１６と第２入力端 １７の少なくとも２つの入力端と、１つの第１出力端１８とを有する制御装置１ ５が、変速機ユニット１に付属して設けられている。制御装置１５は、機械式変 速機部分３内で変速時に生じる滑りを補償する。 その際、個々のクラッチ要素部品、および制動要素部品の間の滑りが考えられ る。これらの要素部品は、それぞれ駆動側又は被動側に接続されて、トルク伝達 のために、これらを互いに結合している。 駆動側とは、変速機ユニット１のうち、トラクション動作のとき変速機入力軸 から変速機出力軸の方向に、変速時「入り側」の変速要素の第１要素に至るまで の動力伝達が行われる範囲のことである。被動側とは、「入り側」変速要素のう ち、変速機出力軸Ａに少なくとも間接的に接続された第２要素である。 特にパワーオン・アップシフトのとき、１速から次に高い変速段に、例えば１ 速から２速に変速するとき、変速機入力軸Ｅ、従ってこれに接続可能な原動機、 例えば内燃機関の回転数は抑制される。この回転数の抑制は、本発明によれば、 流体クラッチ２を介して補償される。しかし、これはアップシフト操作に関して のみ妥当する。即ち低い１速から高い２速に変速する点に関してのみ妥当し、こ の場合動力伝達の少なくとも一部は、流体クラッチ２を介して行われる。 流体クラッチの作動室６内の充填効率を変えることによって、滑りの補償は行 われる。その際、ポンプ羽根車４の回転数を一定に、従って変速機ユニット１接 続される原動機の回転数を、少なくとも間接的に一定に保つことを目的として、 充填の変更は行われる。 こうして、流体クラッチ２は、回転数の制御に利用される。充填効率の変更自 体は、制御の枠内で、又は回転数制御に従属する制御の枠内で行うことができる 。 回転数制御を変換するために、流体クラッチ２の１次羽根車４の回転数を少なく とも間接的に示す値が検出されて、制御装置１５の第１入力端に送られる。この ために、第１入力端１７はポンプ羽根車４の回転数を少なくとも間接的に示す検 出器に接続可能である。 本発明による方法によれば、変速時に、滑り補償のために回転数の制御が行わ れるので、制御装置１５の第２入力端１６は、変速存在信SWの設定器又は検出器 に接続されている。この場合、ポンプ羽根車の回転数を示す量として、変速機入 力軸Ｅの回転数が求められる。 実際値ｎEISTは、制御装置１５内で目標値ｎESOLLと比較される。目標値ｎESO LLは、ポンプ羽根車４の回転数を、少なくとも間接的に示すための所定の目標値 、さまざまな運転条件について固定的に定義された値、又は設定可能な目標値で ある。 最後の事例では、例えば、変速操作の開始時、若しくは変速希望信号の存在す るときに、変速機入力軸Ｅに、又は流体クラッチ２のポンプ羽根車のポンプ羽根 車軸８に印加される回転数の目標値、若しくは特徴量を設定することができる。 この比較は、比較器１９において行われる。 その際、少なくとも両方の事例に関して、目標値と実際値との間の差が零であ るか、又は零ではないかが区別される。最後に指摘した例の場合にのみ、制御装 置１５の出力端１８から操作量が出力され、この出力は、流体クラッチ２の作動 室６内の充填効率を少なくとも間接的に調節するのに役立つ。この調節器は、符 号２０で示されており、いわば操作部として働く。 充填効率の調整に関しては、次の可能性がある。 ａ）回転数制御の枠内で充填効率を制御する。 又は ｂ）回転数制御に従属する充填効率制御の枠内で、充填効率を制御する。 回転数制御の詳細な実施に関しては、「フォイト・駆動技術における流体力学 」、クラウスコプフ技術者摘要１９８７、「制御系」の章における詳述を参照さ れたい。これらの論述の全体は、本願の開示内容に含められる。 しかし充填効率の調整、若しくは回転数の制御は、具体的な一実施例のみに限 定されるものではない。決定的なことは、ポンプ羽根車の回転数を少なくとも間 接的に表す量が、１速の間特定値に制御され、この値が一定に保たれることだけ である。従って、図１に相当する変速機ユニットの実施例は、１態様を表すにす ぎない。 充填効率を変更するのに役立つ制御装置１５には、更に、機械式変速機部分３ 内の変速要素が制御されるように、補助要素を設けておくことができる。制御装 置１５は、上位の制御系の構成要素である。車両内で使用する場合、上位の制御 系とは、駆動系内のさまざまな構成要素を制御するのに役立つ中央走行制御系で ある。 制御装置１５に存在する個々の入力量に応じて、変速操作の開始に伴い、流体 クラッチの適宜な充填量制御によって、ポンプ羽根車の回転数の制御が始まり、 シフト前に存在する回転数レベルは維持されなければならない。 変速により、通常、ポンプ羽根車の回転数と、変速機入力軸に接続可能なエン ジンの回転数は抑制される。しかし、制御過程によって流体クラッチは一層柔軟 となり、流体クラッチ内に所要の滑りを発生させる。詳細には、例えば、パワー オン・アップシフトのとき、滑りを補償するために、充填効率がは低下方向に変 更される。充填効率の変更は、滑り量によって決まる。 図３は、充填効率と滑りとの間の関係を示す図である。この滑りは、ポンプ羽 根車の回転数とタービン羽根車の回転数との比、若しくは流体クラッチの１次羽 根車の回転数と２次羽根車の回転数との比によって示すことができる。変速操作 により、エンジン回転数が変化されることはない。 変速段のシフトは、大きな圧力上昇なしに、円滑に行うことができる。車速の 変化によって、若しくは最低許容エンジン回転数を考慮して、流体クラッチを強 制的に硬くすることによって、滑りの低下は行われる。 滑りが最小に低下して、はじめて、回転数制御は無効とされ、変速機入力軸Ｅ に接続可能な原動機は、更に加速することができる。即ち流体クラッチは、この 場合再び最高圧力若しくは高い効率で作動することができる。 本発明による解決策は、傾斜翼配列式流体クラッチを有する機械・流体式複合 変速機において、主としてパワーオン・アップシフトを実現するうえで重要であ る。 パワーオフ動作のとき、若しくはパワーオン・ダウンシフトのときにも、この 種の流体クラッチでは、一般にこのような作動は必要でない。その他の場合、す なわち翼配列が斜めになっていないクラッチの場合、本発明による解決策は、す べての変速操作にとって有効である。 図４は、簡単な例示的線図をもってエンジン出力と加速度との関係を示してい る。 １点鎖線の特性曲線は、流体クラッチと機械式変速機部分とを有する従来の変 速機ユニットの作動を示す。斜線範囲Ｉは、流体クラッチの操作、即ち充填量と 流体式変速機要素を介する動力伝達との操作で際立っている動作範囲である。 点線は、本発明により設計された変速機ユニットの特性曲線を示す。流体クラ ッチが一定の回転数で作動する際、２つの両方の特性曲線の間の差が、本発明の 方法によって補償することのできる損失動力成分を示している。 この図は、流体クラッチが１速、２速として動力を伝達するようになっている 変速機の設計を示している。しかし、その他の設計も考えられる。 流体式変速機部分と機械式変速機部分とを含み、流体式変速機部分が流体クラ ッチの形をしている変速機ユニットに、そして任意の１速から任意の２速に変速 するとき、流体クラッチを介して動力を伝達するときに、本発明による解決策は 適用することができる。 刊行されていないドイツ国特許出願第２９７００６０５号に具体的に述べられ ているように、個々の変速機構成要素に別の機能を割り当てると、例えば流体式 変速機部分に、流体クラッチ及び流体リターダの機能を割り当てることもできる 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＣＺ，ＪＰ，Ｋ Ｒ，ＲＵ，ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも２つの変速段を達成するための手段を含む機械式変速機部分に 、直列に接続可能な流体クラッチを介して動力を伝達する少なくとも１つの変速 機分岐を含む変速機ユニットにおいて、変速時の変速性能を向上するための方法 であって、 流体クラッチを介して動力を伝達しているときに、２つの機械式変速段の間で 変速操作する間、流体クラッチの１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に表す 量が特定の変速操作範囲にわたって実質的に一定に保たれるように、流体クラッ チの充填効率を変更させることを特徴とする、方法。 ２．１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に表す量が一定に保たれる範囲が 、変速操作開始から同期回転数到達に至る時間によって示されることを特徴とす る、請求の範囲１記載の方法。 ３．１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に表す量が一定に保たれる範囲が 、変速操作開始から同期回転数到達前の時点に至る時間によって示されることを 特徴とする、請求の範囲１記載の方法。 ４．最小量の滑りが存在するとき、１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に 示す量の制御を中止することを特徴とする、請求の範囲１記載の方法。 ５．１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に示す量を制御するべく、充填効 率を制御することを特徴とする、請求の範囲１〜４のいずれに記載の方法。 ６．流体クラッチの１次羽根車の回転数を少なくとも間接的に示す量を制御す るべく、充填効率を調節することを特徴とする、請求の範囲１〜５のいずれかに 記載の方法。 ７．流体クラッチを含む少なくとも１つの流体式変速機部分と機械式変速機部 分とを備える流体・機械式複合変速機の変速性能を向上させるための制御装置で あって、 少なくとも２つの変速段を実現するための手段を含む機械式変速機部分に、直 列に接続可能な流体クラッチを介して動力を伝達する少なくとも１つの変速機分 岐を含むものにおいて、変速操作の間流体クラッチのポンプ羽根車の回転数を制 御するための手段が設けられていることを特徴とする制御装置。 ８．（１）前記手段が、少なくとも１つの第１入力端と第２入力端と出力端と を有する制御器を含み、 （２）第１入力端が、変速信号の存在を検出する検出器に接続可能である、 （３）第２入力端が、ポンプ羽根車の回転数を少なくとも間接的に示す少なく とも１つの量（実際値）を算定又は設定するための信号に接続可能であり、 （４）出力端が、流体クラッチの充填効率を調節する調節器に接続可能であり 、 （５）ポンプ羽根車の回転数を少なくとも間接的に示す量の実際値を目標値と 比較し、偏差のあるとき、出力端から操作量を出力する比較器が設けられている 、 以上を特徴とする、請求の範囲７記載の制御装置。 ９．流体クラッチの排出口が一定のときに、流体クラッチの作動室への流入量 を調整するための操作部を、前記調節器が含むことを特徴とする、請求の範囲８ 記載の制御装置。 １０．流体クラッチの動作回路から作動流体を取り出すための操作部を、前記 調節器が含むことを特徴とする、請求の範囲８記載の制御装置。 １１．前記調節器が制御装置を含み、この制御装置の入力量が、充填効率の変 化を少なくとも間接的に示す量を形成し、また制御装置の出力量は、流体クラッ チの操作部を制御するための操作量であることを特徴とする、請求の範囲８〜１ ０のいずれかに記載の制御装置。