JP3607322B2 - ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置及びこの駆動装置を制御するための方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、特に自動車のための内燃機関を備えた駆動装置であって、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータと、このトルクコンバータに対して並列接続されたロック・アップ・クラッチとを有しており、このロック・アップ・クラッチは、スリップ制御されていて、これによって、このロック・アップ・クラッチから伝達され得るモーメントが、種々異なる運転条件に応じて、これらの運転条件に基づく所定の値に調節可能である形式のものに関する。
【０００２】
本発明はさらに、例えば自動車の内燃機関等の駆動装置の被駆動部に作用接続され、オートマッチクギヤの入力部分と駆動接続されているトルク伝達システムを制御するための方法に関する。このトルク伝達システムは、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータと、このトルクコンバータに対して平行な摩擦クラッチと、測定値検出システムと、中央のコンピュータユニット若しくはプロセッサとを有しており、摩擦クラッチの力の負荷及びひいてはこの摩擦クラッチから伝達されるトルクを、中央コンピュータと協働して意図的に変えることができるようになっている。
【０００３】
本発明は、有利な形式で駆動システム若しくはトルク伝達システムにおいて使用される。このような駆動システム若しくはトルク伝達システムは、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータを有していて、このトルクコンバータは、ポンプホイールとタービンホイールとガイドホイールと、ポンプホイールに同心的に駆動可能に接続された、タービンホイールを取り囲むコンバータケーシングとを備えており、この場合に、コンバータケーシングの半径方向範囲とタービンホイールとの間にリングピストンが設けられている。このリングピストンは、半径方向外側に少なくとも１つのクラッチ摩擦面を備えていて、半径方向内側では、トルクコンバータの被駆動部（例えばボス又は伝動装置入力軸）にセンタリングされて位置決めされている。
【０００４】
このような形式の駆動システム若しくはトルク伝達システムは例えば、ＤＥ−ＯＳ３１３０８７１号明細書、ＵＳ−ＰＳ５０２９０８７号明細書並びにＵＳ−ＰＳ４５７７７３７号明細書により公知である。
【０００５】
前述の従来技術によれば、同様に、トルク伝達システムを制御するための方法が公知である。この公知の方法においては、コンバータに対して平行に配置されこのコンバータを場合によってはロックアップする摩擦クラッチの、ピストン両側に存在する圧力室間の差圧若しくは操作室内の圧力を所望に調節することによって、この摩擦クラッチから伝達されるトルクが調節される。
【０００６】
ＤＥ−ＯＳ３１３０８７１号明細書によれば、前記形式のトルク伝達システムと協働する調整方法が記載されている。この調整方法においては、駆動側と被駆動側との間で生じるスリップ値が測定されて、所定のスリップ値と比較され、差が確認された場合には調整される。これは、駆動側と被駆動側との間の回転数差が少なくとも下側の回転数範囲で調節されるように、室内の液体圧力が制御されることによって行われる。これはつまり、古典的なスリップ制御に基づく調整方に関するものである。
【０００７】
ＵＳ−ＰＳ５０２９０８７号明細書によれば同様に、平行に配置された摩擦クラッチを備えたコンバータのための調整方法が公知である。この公知の方法においては、クラッチにおけるスリップ（滑り）が測定され、所定の目標−スリップ値と比較され、摩擦クラッチの解離室内の、確認された圧力差に応じて変えられる。この方法も、少なくとも低い方の回転数範囲内でスリップが制御される典型的なスリップ制御に関するものである。
【０００８】
このような形式で、トルク伝達システムの摩擦クラッチから伝達可能なトルクに所望の影響を与えることできるシステムは、実際には、まったく満足が得られないか又は少なくとも十分に満足が得られるものではないということが証明されている。ＤＥ−ＯＳ３１３０８７１号明細書及びＵＳ−ＰＳ４５７７７３７号明細書に記載されたシステムにおいては、内燃機関のアイドリング（無負荷）回転数に続く低い若しくは下側の回転数範囲で、クラッチのスリップが調節される。全運転時間に亙って観察した場合、システムはもっぱら下側の回転数範囲で駆動されるので、この公知のシステムにおいて振動を遮断するために必要とされる所定のスリップに基づいて、消費エネルギ若しくは消費燃料は高くなる。さらにまた、この回転数範囲内で調節可能なスリップ若しくは、この回転数範囲において存在する運転条件若しくは運転値（例えば特にロック・アップ・クラッチを閉鎖するための調節可能な当てつけ力）に基づく駆動側と被駆動側との間の回転数差を、所望の低い値に調節することはできない。これによって、コンバータに若しくはロック・アップ・クラッチのピストンにおいて必要な、生じた低いトルクのための低い圧力レベルに基づいて、規定されたスリップを得るためにこの圧力レベルを正確に調節することは非常に困難でとなる。必要な低い圧力レベルに基づいて、小さい圧力変化で既にスリップ回転数が大きく変化することになる。さらにまた、トルクコンバータを調節若しくは制御するために必要な弁は所定のヒステリシスを有していることを考慮しなければならない。このヒステリシスは例えばケーシングにおけるピストンの摩擦を生ぜしめるので、この弁のためにも、申し分のない機能を保証するために所定の圧力レベルが必要となる。
【０００９】
ロック・アップ・クラッチから伝達しようとするモーメントを正確に制御する可能性は、このモーメントが小さければ小さいほど低下することになる。さらにまたこの公知のシステムにおいては、多くの運転状態若しくは走行状態で駆動エンジンの前記低い回転数範囲において生じる低い負荷に基づいて若しくは、生じた比較的低いモーメント及びこのモーメントに加えられる、比較的低い振幅を有するモーメント変化に基づいて、クラッチの摩擦面間に短時間の膠着又は固着状態が生じることになる。この固着状態にそれぞれ再び滑動周期が続くことになる。この固着状態から滑動状態への移行によって、パルスが被駆動系に若しくは伝動装置内に導入される。このパルスは、伝動装置内でガラガラという雑音を引き起こすことになるか及び又は駆動系若しくは自動車内にブーンという雑音を引き起こすことになる。固着状態から滑動状態への移行によって、特に伝動装置入力モーメントが飛躍的に変化することによって、このような形式の付着から滑動への移行は、相応に大きいスリップ値を調節することによってのみ避けることができるが、これはエネルギー的な観点で見て欠点である。
【００１０】
この公知のシステムにおける欠点は、システムがもっぱら部分負荷によって運転される下側の若しくは低い回転数範囲において、摩擦クラッチから伝達しようとするトルクが非常に高価な費用によってのみ、所望の低い値に調節できるという点にある。何故ならば、このトルクは、クラッチの噛合力だけでなく、摩擦ライニングの摩擦値にも基づいているからである。この摩擦ライニング自体は、温度、スリップ回転数、使用されたオイルの特性及びその他の影響に基づいて強い変化にさらされる。これはつまり、公知のシステムにおいては、システム特性が変化した場合でも振動を遮断するのに十分大きいスリップ回転数を保証するために、最小スリップ回転数を維持する必要があるということになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、以上述べたような公知の装置における欠点を取り除いて、駆動機械とこれに後置接続された駆動系との間で良好な振動遮断を保証することができるようにすることである。さらにまた、本発明による、トルクコンバータのためのロック・アップ・クラッチは、構造コストが安価で、スペースが節約された若しくはコンパクトな構造を有しているものでなくてはならない。本発明の別の目的は、駆動システム若しくはトルク伝達システムのすべての運転範囲に亙って申し分のない振動遮断が保証され、しかもこのために高いエネルギ消費若しくは燃料消費を必要とすることがないように、ロック・アップ・クラッチを構成することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明によれば、トーションダンパを設けたことによって解決された。このトーションダンパは、ロック・アップ・クラッチから伝達された振動若しくはトルク非均一性を少なくとも許容可能な程度だけ減衰若しくはフィルタリングし、この際に、トーションダンパのストップモーメント（Ａｎｓｃｈｌａｇｍｏｍｅｎｔ）つまり減衰手段（例えばばね）から伝達可能な最大モーメントは、公称モーメント（Ｎｏｍｉｎａｌｄｒｅｈｍｏｍｅｎｔ）つまり内燃機関の最大トルクよりも小さい。これはつまり、本発明によれば、トーションダンパは、従来技術とは異なり、駆動ユニット若しくは内燃機関の全負荷のために設計されていないということである。ストップモーメントが得られると直ちに、ロック・アップ・クラッチ若しくはそのトーションダンパは、駆動回転方向では事実上剛性な駆動部材として働く。本発明による、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのロック・アップ・クラッチのためのトーションダンパは、部分負荷範囲のためににだけ設計されていることによって、このトーションダンパは特に簡単に構成することができ、これによって製造コストも安価になる。さらにまた、トーションダンパの蓄力器（例えば特にコイルばね）は弱く設定することができるので、ロック・アップ・クラッチ若しくはトーションダンパのために必要なスペースを減少することもできる。これによって重量の節約も得られる。トーションダンパの蓄力器を過剰負荷に対して保護するために、ロック・アップ・クラッチのトーションダンパの入力部と出力部との間に特別なストッパを設ければ有利である。
【００１３】
トーションダンパのロック・アップ・クラッチ若しくはストップモーメントが内燃機関の最大（つまり公称）モーメントの１０％と６０％との間、有利には２５％〜５０％の間であれば、多くの使用例において有利であることが分かった。しかしながら多くの使用例のためには、トーションダンパのストップモーメント若しくはロック・アップ・クラッチは、より大きい又はやや小さい値を有していてもよい。本発明の別の構成要件によれば、このような形式で構成された、ロック・アップ・クラッチのためのトーションダンパは特別な摩擦装置を有していない。このことはつまり、トーションダンパの入力部と出力部との間に、これらの部分の間の相対回動に抗する蓄力器が設けられているということである。
【００１４】
トーションダンパのトルク伝達特性を本発明のように設計したことによって、部分負荷範囲、つまり公称モーメントの１０％〜６０％の間若しくは２５％〜５０％の間の駆動モーメントを有する範囲内で生じる振動を非常に良好に減衰することができる。
【００１５】
また、ダンパが、ロック・アップ・クラッチのためのダンパの従来公知の回動角度に対して比較的小さい回動角度を許容するようになっていれば、特に有利である。この角度は±２°〜８°、有利には±３°〜６°である。従って、ダンパの全回転角度、つまり両方の回転方向のための全回転角度は４°〜１６°、有利には６°〜１２°である。本発明に従って構成された、ロック・アップ・クラッチのためのトーションダンパの比較的小さい回転角度に基づいて、負荷交換時つまり、エンジンブレーキ状態から通常走行状態への移行時及びそれとは逆の移行時において、ダンパ内での振動を小さく維持することができ、これにょって、伝動系の揺れが制限されるか若しくは避けられる。有利な形式でトルク衝撃若しくはこのトルク衝撃の、トルクダンパのストップモーメントの上側にあるトルク範囲は、ロック・アップ・クラッチがスリップ若しくは滑ることによって減衰若しくはフィルタリングされるので、このトルク衝撃は、被駆動系若しくは伝動装置から少なくともほぼ遠ざけられる。
【００１６】
また多くの使用例のためには、ダンパが、７Ｎｍ／°〜３０Ｎｍ／°のねじり強度、有利には８Ｎｍ／°〜１５Ｎｍ／°のねじり強度を有していれば有利である。しかしながらこのねじり強度は、多くの使用例のためには、より小さく又はより大きく選定することができる。また多くの使用例のためには、ロック・アップ・クラッチ若しくはトーションダンパは、３０〜９０Ｎｍ、有利には４０〜７０Ｎｍのストップモーメントを有するように設計されている。しかしながらあまりモータリゼーションされていない車両のためには、ストップモーメントはより小さく設定される。同様に、著しくモータリゼーションされていて比較的重量の重い車両においては、ストップモーメントはより大きく設定する必要がある。
【００１７】
本発明による駆動システムは、有利な形式で、生じたトルクに応じてスリップ制御されたロック・アップ・クラッチを制御するための方法と協働して使用することができる。このスリップ制御されたロック・アップ・クラッチを制御するための方法は、伝動装置（ギア）の少なくともすべての前進走行段において、エネルギー的及び効率的な観点に従った制御を確実に行なう方法である。しかしながら本発明による駆動システムは、伝動装置制御若しくは伝動装置調整に関連して使用することができる。この伝動装置制御若しくは調整は、第１及び又は第２の前進走行段においてロック・アップ・クラッチを完全に開放する。
【００１８】
駆動システム若しくはロック・アップ・クラッチの本発明による構成は、特に、ドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書に記載されているような、トルク伝達システムを制御するための方法と組み合わせて使用することができる。この公知のトルク伝達システムの開示された内容は、本発明の内容の一部でもある。特に本発明によるロック・アップ・クラッチの制御可能性は、この公知の明細書にも関連している。
【００１９】
冒頭に述べた駆動システム若しくはトルク伝達システムの、本発明の別の可能な構成によれば、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのロック・アップ・クラッチのモーメント制御若しくはモーメント調整は、次のようにして行うことができる。つまり、ロック・アップ・クラッチが少なくとも２つの運転範囲を有しており、これら２つの運転範囲内で、別の観点若しくは別のモヂュールに従って駆動機械で生じるトルクに関連して、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントの大きさの調節が行われる。例えば前記ドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書に従ったモーメント制御においては、修正ファクターＫｍｅ（トルク分割フャクター）、Ｋｋｏｒｒ（乗算的に生じるエラーを補償するための修正ファクター）、ＭｋｏｒｒＭｏｔ（エンジンモーメントに加算されたエンジンを補償するための修正モーメント）、Ｍｋｏｒｒｗ （クラッチモーメントに加算されたエラーを補償するための修正モーメント）のうちの少なくとも１つの修正ファクターは、２つの運転範囲内でそれぞれ別に規定される。このことはつまり、これらのファクターのうちの少なくとも１つのファクターの大きさ及びひいては、この大きさが、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントに作用する程度が、２つの範囲内でそれぞれ異なって規定されるということである。第１の範囲内で、ロック・アップ・クラッチから伝達され得るトルクが、駆動機械（例えば特に内燃機関）の最大モーメントの１０〜６０％、有利には１５〜５０％であって、これに続く第２の範囲内で、ロック・アップ・クラッチから伝達され得るモーメントが、前記第１の範囲の上のモーメント限界値を越える程度、つまり内燃機関の最大モーメントの５０〜６０％よりも大きければ有利である。特に有利には、第１の運転範囲内でロック・アップ・クラッチによって伝達可能な最大モーメントが、ロック・アップ・クラッチのトーションダンパのストップモーメントに少なくともほぼ一致していれば特に有利である。このような構成によって、小さい振幅を有するトルク振動がトーションダンパによって減衰されるか若しくはフィルタリングされ、これに対してトーションダンパのストップモーメントを越えるトルクピークを有する振動は、ロック・アップ・クラッチが空回りすることによって少なくともほぼ減衰される。
【００２０】
第１の範囲のモーメント制御若しくはモーメント調整は、有利には次のようにして行われる。つまり、ロック・アップ・クラッチから伝達されたトルクが第１の範囲の少なくともほぼ全体に亘って、供給された燃料に従って生ぜしめられる内燃機関のその都度のモーメントよりも大きくなるように行なわれる。この場合、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントは第１の回転数範囲に亘って次のように調節される。つまり、このモーメントが、第１の回転数範囲の少なくとも主な範囲に亘って、第１の範囲内の内燃機関のモーメント変化に対してほぼ同期的に変わるように調節される。これはつまり、内燃機関から生ぜしめられたトルクが減少する際に、ロック・アップ・クラッチによって伝達されたモーメントも減少し、しかもこのモーメントは内燃機関のモーメントよりも大きく維持されるということである。内燃機関から生ぜしめらるモーメントが増大する際には、ロック・アップ・クラッチによって伝達されたモーメントはそれに応じて大きくなる。ロック・アップ・クラッチによって伝達可能なモーメントが、その都度生じる内燃機関の１倍から１．２倍であれば有利である。
【００２１】
本発明の別の構成要件によれば、ロック・アップ・クラッチによって伝達可能なモーメントはに少なくともほぼ一定な値に調節される。この場合、この一定な値は、内燃機関の最大２５％〜６０％、有利には３０％〜５０％である。このは有利な形式で、ロック・アップ・クラッチのトーションダンパのストップモーメント若しくはロック・アップモーメントに少なくともほぼ相当するが、有利にはロック・アップモーメントの例えば１．０５倍〜１．２倍である。
【００２２】
本発明の別の有利な変化実施例によれば、第１の回転数範囲内でロック・アップ・クラッチによって伝達可能なモーメントの調節は、次のようにしても行なわれる。つまり、有利な形式で内燃機関の無負荷回転数に続く第１の範囲の下側の部分範囲で、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントが少なくともほぼ一定の値に維持され、これに続く、第１の範囲の第２の部分範囲で、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントが、内燃機関のモーメント発生に従うことによっても行なわれる。このことはつまり、第２の部分範囲内の内燃機関のモーメントがより大きい場合には、ロック・アップ・クラッチの伝達されるモーメントもより大きくなり、また第２の部分範囲内の内燃機関のモーメントがより小さい場合には、ロック・アップ・クラッチの伝達されるモーメントも小さくなるということである。第２の部分範囲内では、ロック・アップ・クラッチによて伝達され得るモーメントは少なくとも同じ大きさであって、有利には内燃機関のその都度生じるモーメントよりもやや大きい。
【００２３】
ロック・アップ・クラッチによって伝達されるトルクを正確に制御若しくは調整するために、ロック・アップ・クラッチによって第１の回転数範囲内で伝達されるモーメントが内燃機関の公称モーメントの１％を下回らないように、有利にはこの公称モーメントの１％よりも大きく維持されるようになっていれば有利である。これによって、公知の弁によって申し分なく調節できる、ロック・アップ・クラッチのための最小圧力が保証される。最小圧力レベルに基づいて、この圧力は有利には狭い限度内で維持される。
【００２４】
多くの使用例のためには、第１の範囲が、無負荷範囲から最大で３０００回転／分、有利には２０００〜２５００回転／分の値に達するようになっていれば好都合である。また、多くの使用例のためには、上側の値が３０００回転／分を上回る値又は２０００回転／分を下回る値であっても有利である。
【００２５】
本発明の別の構成要件の枠内で、有利には、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントは、駆動システムの全運転範囲において、この全運転範囲の第１の下側の運転範囲で振動遮断が少なくとも主にダンパを介して行なわれ、この第１の範囲に続く第２の範囲内で振動遮断が主にロック・アップ・クラッチ内でのスリップを調節することによって保証されるようにして行なうことができる。この第２の範囲では、存在するダンパは一時的に付加的に作用するようになっている。つまりダンパの蓄力器が緊張解除され、再び圧縮される。この場合にこのダンパがこの第２の範囲内で振動遮断に関連して補助的な役割を有している。
【００２６】
主に第１の回転数範囲のために設定された、ロック・アップ・クラッチのトーションダンパは、有利な形式で、前記のように、内燃機関の最大モーメントの１０％〜６０％、有利には１５％〜５０％であるストップモーメント若しくはロック・アップ・モーメントを有している。しかしながら本発明の別の構成要件によれば、トーションダンパは、前記モーメント値に相当する回転角度に続いて、ばね係数が数倍若しくは非常に急勾配である比較的小さい回転角度を有しているので、トーションダンパは、トーションダンパ内で回転限界として働く構成部分が互いに強くぶつかり合うことを妨げる。これによって、場合によっては存在するストップ雑音が著しく減少される。ストッパばねによって可能となる回転角度と、それ以外の提案された残りの回転角度との間の関係は、有利な形式で１：２〜１：５、有利には１：２．５である。ストップばねによって生ぜしめられたねじり強度は、このストッパばねに前置接続されたトーションダンパのねじり強度よりも有利には４〜１０倍大きい。ストッパばねによって生ぜしめられる、トーションダンパの最終ストップモーメントは、第１の範囲の端部における前記モーメントの２倍〜５倍である。しかしながらストッパばねによって伝達される最大モーメントはエンジンの最大モーメントよりも小さい。ストッパばねによってカバーされる、トーションダンパの入力部と出力部との間の回転角度は、０．５°〜３°の間、有利には角度が１°〜２°の間である。ストッパばねは、これが引張り方向だけで働くように設計することもできる。
【００２７】
ロック・アップ・クラッチのためのねじり振動ダンパをに従って構成することによって、比較的小さいモーメントにおいて生じる前述のようなブーンという雑音は取り除かれる。これは、クラッチの前記膠着状態がねじれ弾性的なトーションダンパによってロック・アップされることによる。
【００２８】
本発明の別の構成要件によれば、第１の範囲内で、ロック・アップ・クラッチの伝達可能なモーメントが、駆動系内において高い振動振幅を伴う状態で、減少可能である。つまり例えば共振、負荷交換衝撃又はこれと類似のことが生じた時に前記モーメントは減少され、これによって、ロック・アップ・クラッチ内でのスリップは増大される。負荷交換時時においては場合によっては、エンジンブレーキ走行時（推進運転時）に、ロック・アップ・クラッチによって伝達可能なモーメントを事実上完全に解除することができる。前記運転条件時におけるロック・アップ・クラッチのトルク伝達特性の減少は、有利な形式で第２の回転数範囲においても行なことができる。
【００２９】
本発明の有利な構成要件によれば、駆動システム若しくは伝達システムは、主走行範囲内で使用される内燃機関の特性フィールドの少なくとも主要部分が第１の範囲の下側に来るように設計される。この主走行範囲は、有利な形式で、少なくともＦＴＰ７５サイクル及び又はＥＣＥサイクル、市街地交通、郊外道路交通及び高速道路交通（市街地、９０ｋｍ／ｈ、１２０ｋｍ／ｈ）のために重要なエンジン特性フィールドの範囲を含んでいる。このような構成によって、主走行範囲内で振動減衰が事実上ダンパを介してもっぱら行なわれ、これによってコンバータが事実上常にロック・アップされ、ひいてはエネルギを節約した若しくは燃料を節約した運転形式が保証される。これは、スリップ制御されたロック・アップ・クラッチを備えた従来の駆動システムにおいては不可能であった。何故ならば、この従来の駆動システムにおいては、冒頭の従来技術において述べたように、第１の回転数範囲内でスリップが制御されるからである。本発明によればロック・アップ・クラッチのトーションダンパは有利には、主走行範囲に設定されているので、より大きい走行範囲に設定されたダンパにおけるよりも著しく良好な、この箇所で生じる回転振動の減衰が得られる。さらにまた、特にコンパクトなコンバータの構成が得られる。
本発明の別の構成要件によれば、第２の範囲において、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントは、内燃機関のその都度生じるモーメントの０．６倍〜約１倍、有利には０．８倍〜０．９倍である。また、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントが第２の回転数範囲で、生じたエンジンモーメントを常に下回っていれば有利である。このような構成によって、第２の運転範囲においてロック・アップ・クラッチ内に、ここで生じるトルクの非均一性（これがねじり振動の原因となる）を少なくするために役立つ小さいスリップ（滑り）が形成される。
【００３０】
第２の回転数範囲若しくは運転範囲内でトルクの大きい非均一性を有していない好都合な車両においては、ロック・アップ・クラッチは事実上閉鎖される。つまり、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントが、相当時点で内燃機関から生ぜしめられるモーメントに少なくとも相当する（有利にはこれよりもやや上に存在する）。この場合の関係は、１〜１．２の間である。
【００３１】
以上の説明においては常に、無負荷（アイドリング）回転数に続く２つの運転範囲が対象となっているが、本発明は、無負荷回転数を上回る駆動システムのすべての回転数範囲が２つの範囲に分割されている実施例だけに限定されるものではなく、すべての運転範囲が２つ以上の範囲に分割されている実施例のものも対象としている。従って、多くの駆動システムにおいては、前述の２つの範囲に第３の範囲を接続し、この第３の範囲でコンバータが常にロック・アップされるようにすれば有利である。この第３の範囲は、第２の範囲の回転数差を下回る回転数差を有しており、この第３の回転数範囲の下側の値は、この値の上側では内燃機関による妨害刺激が行なわれないように設定されるので、スリップによる振動減衰は必要ない。
【００３２】
本発明の別の構成要件によれば、内燃機関を備えたロック・アップシステムにおいて、ロック・アップ・クラッチの開放によって、及び同一のギア段を維持することによって、トルクコンバータによる牽引力増大が得られるかどうかを、少なくとも加速過程において規定する装置が駆動装置として設けられている。この場合、ロック・アップ・クラッチは開放され、入れられたギア段が維持され、そうでない場合には、伝動装置は少なくとも１つのギア段だけ戻され、この際にクラッチは同様に少なくとも部分的に開放されるので、ロック・アップ・クラッチ内でスリップで大きくなる。この装置は、電子コンピュータ若しくはプロセッサによって構成されており、これは、相応のセンサを介して必要な値若しくはパラメータを伝達することができる。しかしながらこのパラメータの多くは、ファイル又は特性フィールドの形で電子装置内に記憶させておくこともできる。従って例えば内燃機関の特性フィールド及び又はコンバータ・ロック・アップ・クラッチの特性フィールドはこの電子装置内に記憶させることができる。さらにまた、内燃機関の運転状態は、回転数、スロットルバルブ角度若しくは燃料供給量、吸込み空気圧及び場合によっては噴射時間に関連して規定され得る。本発明によるトルク伝達システムを制御するための、このような形式の電子装置の可能な作用形式に関しては、ドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書を参照されたい。 前述のように、本発明の駆動システムにおいては、所定のエンジン回転数若しくは所定の速度から、コンバータの完全なロック・アップが行なわれる。何故ならばこの所定のエンジン回転数より上の回転数では、完全なロック・アップに基づいて事実上剛性な駆動システムは、ここで生じるねじり振動に対して十分に鈍感だからである。所定のエンジン回転数の上側では、クラッチのロック・アップ・モーメントは、ほぼエンジンモーメントに相当するか又はそれを下回る値に調節される。
【００３３】
本発明のトーションダンパの構成は、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントのための調整若しくは制御形式と組み合わせることによって、内燃機関の部分負荷範囲においてロック・アップ・クラッチの摩擦面で生ぜしめられる、固着状態と滑り状態との間の移行過程に戻されるモーメントパルス（車両においてブーンといううなり雑音を生ぜしめる）は、少なくとも低減される。さらにまた、この第１の範囲内では、クラッチの調節された低いロック・アップ・モーメントに基づく急激な振動が形成されることはない。トーションダンパの柔軟性は、駆動システム若しくはその都度の車両に合わせる必要がある。トーションダンパが、車両の運転中に通過しなければならない共振範囲を有している限りは、この共振範囲が生じると直ちに、クラッチ内でスリップを許容しなければならない。これによってブーンといううなり雑音若しくはカタカタという雑音が妨げられる。
【００３４】
第１の範囲での負荷交換を制限するためには、トーションダンパの小さい回転角度だけでなく、ロック・アップ・クラッチも、内燃機関の最大モーメントに関連して比較的低いレベルにあるモーメントに制御することも利用される。前述のように、この場合の制御は、少なくとも第１の運転範囲でロック・アップ・クラッチのトルク伝達能力が、生じたエンジンモーメントをやや上回るように行なわれる。負荷交換過程による駆動系の振動衝撃は、本発明による駆動システムの構成によって十分に妨げることができる。内燃機関の高い負荷に相当する第２の回転数範囲においては、生じたモーメントよりも小さいがロック・アップされ、これによってスリップが形成される。このスリップは、同様に所定のモーメント範囲内において、特にトーションダンパと協働して、雑音を遮断する。何故ならばこの範囲では、まだロック・アップ・クラッチの摩擦面間で固着過程から滑動過程への移行が行なわれているからである。
【００３５】
駆動機械（特に内燃機関）の全特性フィールド範囲若しくは全運転範囲においては、有利にはエネルギー的な理由により有利である場合にのみロック・アップが行なわれる。つまり、部分的に又は完全にロック・アップされる代わりにまったくロック・アップが行なわれないで走行した方が有利である範囲も存在する。また、運転者が加速を希望した時に、トルクコンバータを作動させるためにもロック・アップ・クラッチは開放される。
【００３６】
本発明による駆動システム及び又は本発明による、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントを調節するための方法段階は、柔軟なトルクコンバータと組み合わせて使用することができる。このような柔軟なトルクコンバータの特性は前述のドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書（この公開された内容は本発明のものと組み合わせて理解する必要がある）に記載されている。このような形式の柔軟なコンバータを使用することによって、自動車におけるより良好な加速特性が可能となる。何故ならば、このような形式のコンバータは、より大きいトルク変化を有していて、それによってより大きい変化範囲が使用できるからである。さらにまた柔軟なコンバータの広い範囲で良好な効率は、一般的に設定されたコンバータと比較して利用され、これによって損失効率及びひいては消費並びにオイル温度を低減させることができる。柔軟なトルクコンバータの悪い効率範囲は、コンバータ・ロック・アップ・クラッチが、生じたエンジンモーメントに応じて、所定のスリップを許容するモーメント値を推論することによって、ロック・アップされるか若しくは飛び越される。このような形式でコンバータ若しくはそのロック・アップ・クラッチを調整若しくは制御することによって、すべての走行状態において、良好な効率及びわずかな損失効率で走行され得ることが保証される。本発明による駆動システムの構成によって、切換え伝動装置（ギア）のすべての走行段においてロック・アップが可能であるので、このような駆動システムを備えた自動車の燃料消費は、主にコンバータのない若しくは一般的な切換え伝動装置を備えた自動車のレベルに低減される。
【００３７】
【実施例】
図１に示したトルク伝達システム１０は、トルクコンバータ１１と、流体圧力媒体操作可能なロック・アップ・クラッチ１２とを有しており、このロック・アップ・クラッチ１２は、トルクコンバータに平列接続されている。トルクコンバータ伝達システムは、図示していない内燃機関の概略的に示された軸１３と作用接続していて、この軸１３は被駆動側で、被駆動部１４を介して、被駆動系内で後置されたオートマチック伝動装置（図示せず）に駆動接続されている。
【００３８】
トルク伝達システム１０の概略的な半割断面図と概略的な圧力制御装置とに示されているように、このトルクコンバータ１１は従来の流体コンバータである。この流体コンバータは、内燃機関の被駆動部に接続されたコンバータカバー１６と、このコンバータカバーと共にコンバータケーシングを形成するポンプインペラ１７と、被駆動部（被駆動ボス）１４を介してオートマチック伝動装置（図示せず）に接続されたタービンインペラ１８と、ポンプホインペラ１７とタービンインペラ１８との間に配置されたガイドインペラ１９とから成っている。コンバータをブリッジするロック・アップ・クラッチ１２は、タービンインペラ１８とコンバータカバー１６との間に配置されていて、被駆動ボス１４に又は、コンバータのタービンインペラ１８に回転接続されたクラッチディスク２０を有している。このクラッチディスク２０の摩擦面２１はコンバータカバー１６の対抗面２２と協働する。摩擦クラッチはさらに、タービンインペラ１８側に向けられた後ろ側の室２４と、コンバータカバー１６の半径方向壁部側に向けられた前側の圧力室２５とを有している。クラッチディスク２０は、２つの圧力室２４，２５を軸方向で互いに分離するピストン２０ａを有している。このピストン２０ａは、トーションダンパ２０ｂを介して被駆動ボス１４に接続されている。
【００３９】
トルクコンバータ１１には、公知形式で、ポンプインペラ側でコンバータケーシング内に開口するライン（導管）３０を介して圧力媒体源（図示せず）から流体圧力媒体が供給され、この際に制御弁３１を介して圧力制御が行なわれる。この制御弁３１自体は制御部材３２によって制御される。この制御部材３２は、比例弁によって又はパルス幅の変調された弁によって形成されている。この弁は、コンピュータユニット若しくはプロセッサ３２ａを介して調節される。つまり生じた入力値若しくはパラメータ並びにプロセッサで処理された特性フィールドに基づいている。流体圧力媒体は、図示していないライン（導管）を介して冷却器３３（概略的に示されている）にガイドされる。タービンインペラ１８が負荷されると、流体圧力媒体の圧力は、ロック・アップ・クラッチ１２の後ろ側の室２４においてもポンプインペラ１７の下流側に働く。圧力媒体はピストン２０ａを負荷し、このピストンをコンバータカバー１６の対抗面２２に押しつける。本発明によれば、クラッチは少なくとも、スリップを伴なう多くの運転範囲で使用されるので、前側の圧力室２５の流体媒体負荷は、この圧力室２５にライン３４を介して接続された弁３１によって次のように制御可能である。つまり、この流体媒体負荷は、後ろ側の圧力室２４と前側の圧力室２５との間で有効な、調節可能な差圧が、ロック・アップ・クラッチ１２によって伝達されるトルクを規定するように、制御可能である。
【００４０】
トルクコンバータ１１及び、このトルクコンバータをロックアップする摩擦クラッチ１２によって、エンジンモーメントは、コンバータ若しくはポンプインペラから伝達されるモーメントと、クラッチから伝達されるモーメントとの合計と同じである。つまり、
Ｍ（モータ）＝ Ｍ（クラッチ）＋Ｍ（ポンプインペラ）
伝動装置モーメントは、伝達システムにおける損失を度外視すれば、コンバータ若しくはタービンインペラから伝達されたモーメントの合計と同じである。つまり
Ｍ（伝動装置）＝ Ｍ（クラッチ）＋Ｍ（タービンインペラ）＋［Ｍ（ポンプインペラ×コンバータ）］である。
【００４１】
エンジンモーメントを、コンバータから及びロックアップしようとする摩擦クラッチから伝達しようとするモーメントへ分割することは、図２に示されているようにスリップに応じて行なわれる。コンバータから伝達しようとするエンジンモーメントの部分は、スリップが大きくなるに従って大きくなり、それに応じてクラッチによって伝達されるモーメントは低下する。
【００４２】
勿論、有利な制御方法では、所望の程度のスリップが生じる運転状態においては、スリップは直接制御されるのではなく、エンジンの運転状態に基づいて、摩擦クラッチ１２から伝達しようとする、エンジンモーメントの部分が規定され、コンピュータユニット（例えばマイクロプロセッサ３２ａ）によって、所定のトルクを伝達するのに必要な、摩擦クラッチにおける差圧が調節される。こうしてスリップが得られる。
【００４３】
図３に示した実施例で示されたトルク伝達システム１１０においては、摩擦クラッチ１１２及び、トルクコンバータと摩擦クラッチとの間に働くダンパユニット１３５を備えたハイドロダイナミック式のトルクコンバータ１１１が使用されている。
【００４４】
トルクコンバータ１１１は、図示していない内燃機関と相対回動不能に駆動接続されているポンプインペラ１１７と、被駆動ボス１１４と作用接続されているタービンインペラ１１８と、ポンプインペラとタービンインペラとの間の流体循環経路内に配置されたガイドホインペラ１１９と、ポンプインペラに相対回動不能に結合されタービンインペラを取り囲むコンバータカバー１１６とを有している。
【００４５】
コンバータカバー１１６は、ポンプインペラ１１７に相対回動不能に結合されていて、ポンプインペラと内燃機関との駆動接続を、ポンプインペラ１１８とは反対側に突き出ている連行範囲１１６ａを介して伝達する。この連行範囲１１６ａには、内燃機関の駆動ディスクが固定可能である。
【００４６】
タービンインペラ１１８とコンバータカバー１１６の半径方向範囲との間には、コンバータの回転軸線と同心的なリングピストン１３６が配置されている。このリングピストン１３６は金属薄板成形部材である。このリングピストン１３６は半径方向内側で、タービンホインペラ１１８に相対回動不能に結合された被駆動ボス１１４に被せはめられていて、半径方向外側に向けられた円錐形範囲を形成しており、この円錐形範囲には、適当なライニング１２１が備えられている。リングピストン１３６は、コンバータカバー１１６の相応に円錐形に形成された対抗摩擦面１２２と協働する。
【００４７】
ロックアップ式のロック・アップ・クラッチ１１２は、リングピストン１３６とタービンホインペラ１１８との間で後壁側の圧力室１２４と、リングピストン１３６とコンバータカバー１１６との間で前側の圧力室１２５とを有している。リングピストン１３６は、対抗摩擦面１２２と協働するクラッチ位置で、前側の圧力室１２５を圧力媒体によって負荷することによって操作される。ロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達しようとするモーメントの大きさは、圧力室１２４，１２５の間で調節される差圧に応じて規定される。
【００４８】
トーションダンパ１３５は、このトーションダンパのブリッジモーメント若しくはストッパモーメントが、公称モーメント（つまりトルクコンバータ１１０を駆動する内燃機関の最大トルク）よりも小さくなるように設計されている。これはつまり、トーションダンパ１３５の蓄力器１３７が、内燃機関の全モーメントをばね弾性的に緩衝できないように設計されている。ピストン１３６に相対回動不能に結合された、トーションダンパ１３５とフランジ状の出力部１３９との間の相対的な回転は、ばねとして構成された蓄力器１３７のばね巻条が互いに密着することによって行なわれるか又は有利には入力部１３８と出力部１３９との間に設けられたストッパによって行なわれる。ダンパユニット１３５の出力部１３９は、公知形式で歯列によって形成された軸方向の差し込み接続部を介して、タービンボス１１４と相対回動不能に結合されている。
【００４９】
図４に示されているように、蓄力器１３７と協働する入力部１３８はセグメント状の構成部１４０によって構成することができる。この場合、直径方向で互いに背中合わせに向き合うそれぞれ２つの構成部１４０が設けられている。この１対のセグメント状の構成部１４０は、リベット接続１４１を介してピストン１３６に相対回動不能に結合されている。図５には、フランジ状の出力部１３９が示されている。フランジ１３９は、１つのリング状の基体１３９ａと、直径方向で互いに向き合う半径方向の２つの張出部１４２とを有している。この張出部１４２は、蓄力器１３７のために切欠を備えている。張出部１４２は、１対で配置された構成部１４０の間で軸方向で受容されている。背中合わせに設けられた１対のセグメント状の構成部は、周方向で見て、その固定範囲１４４の間で張出部１４２のための受容ポケット１４５を形成している。図５には、セグメント状の構成部１４０によって形成された、張出部１４２のためのストッパ輪郭部１４６が一点鎖線で示されている。ピストン１３６は軸方向の圧刻変形部を有しており、これらの圧刻変形部は外周面に分配配置されていて、タービンインペラ１１８の方向に向けられた突起部１４７を形成しており、これらの突起部に、ピストン１３６側に向けられたセグメント状の構成部１４０の固定範囲１４４が載設されるようになっている。構成部１４０は、同様にばね１３７のための切欠を有している。これらの切欠１４８は、図示の実施例では、軸方向で、出力部１３９の切欠１４３と合致している。図３〜図５に示した実施例においては、蓄力器１３７は切欠１４３及び１４８内で遊びなしで受容されている。しかしながら、ばね１３７のうちの少なくとも１つが切欠１４３及び又は１４８に対して遊びを有していれば、多くの場合有利である。また、少なくとも１つのばね１３７を、切欠（又は窓）１４３及び又は１４８内に所定のプレロード（又は予荷重）を有して組み込むこともできる。
【００５０】
本発明によるトーションダンパ２０ｂ若しくは１３５が単に部分負荷範囲のためにだけ設計されていることによって、このトーションダンパは、特に簡単に構成することができ、これによって安価に製造することができる。
【００５１】
トーションダンパ１３５は、本発明の構成によれば、ばね１３７を介して最大の、つまり内燃機関の公称トルクの約４０％〜５０％だけ伝達できるように設計されている。蓄力器としてのばね１３７によってカバーされた、入力部１３８と出力部１３９との間の相対回転角度は、図６に示されているように５°の大きさである。図６には、自動車の牽引走行時（通常走行時）におけるダンパ１３５の入力部１３８と出力部１３９との間の相対角度が示されている。推進走行時（エンジンブレーキ走行時）においてはこの相対角度は同じ大きさか又は別の値を有している。トーションダンパ１３５のねじれに対する強さは、牽引方向と推進方向とではそれぞれ異なる大きさである。これは切欠１４３及び１４８並びにばね１３７を相応の寸法で構成することによって得られる。このトーションダンパ１３５も多数の段階的な特性曲線を有しており、この場合の、推進走行時及び牽引走行時に相当する特性曲線領域は同様に種々異なる曲線を有することができる。
図６に示されているように、トーションダンパ１３５は角度５°においてロックアップされるか若しくはストップせしめられ、ばね１３７の弾性若しくは圧縮によって伝達可能なトルクは約４５Ｎｍに制限されている。このような形式のトーションダンパ１３５は有利な形式で、スリップ制御されたロック・アップ・クラッチを有するハイドロダイナミック式のトルクコンバータに接続されている。４５Ｎｍのストッパモーメントは、８０〜２００Ｎｍの大きさの最大公称トルクを有するエンジンに適している。
【００５２】
トーションダンパ１３５のロックアップモーメントは有利には、これが、自動車の主走行範囲の全部をカバーするように設計されている。主走行範囲とは、自動車の全運転時間に亘って最も頻繁に使用される範囲のことである。この主走行範囲は有利には、ＦＴＰ７５−サイクルのために及び又はＥＣＥサイクル（市街地、９０ｋｍ／ｈ、１２０ｋｍ／ｈ）のために規定されたエンジン特性フィールドの範囲を少なくとも含んでいる。つまり主走行範囲は、自動車が最も多く運転される範囲である。それぞれの国に存在する交通設備に基づいて、この走行範囲は、各国間でやや異なっている。
【００５３】
図７に示した、柔軟な構造のコンバータを備えたトルクコンバータ１１０の被駆動特性フィールドにおいては、主走行範囲は細かい斜線をひいた面として示されている。さらに図７には、トルクコンバータの変動範囲が示されている。この変動範囲ではロック・アップ・クラッチ１１２は開放されている。主走行範囲は、ロック・アップ・クラッチ１１２内で有利には最小のスリップで走行する範囲によって取り囲まれている。主走行範囲は、下側の回転数Ａ〜上側の回転数Ｂまで達する。下側の回転数Ａは、少なくとも７００〜８００回転数範囲内に存在する無負荷（アイドリング）回転数に相当する。回転数限界Ｂは、２０００〜３０００回転数の範囲内にあって、例えば２２００回転／分を有している。スリップを有する範囲は、内燃機関の最大回転数に相当する上側の回転数限界Ｃを有することができるが、有利な形式でその下側であってもよい、例えば３０００〜４０００回転／分を有することができる。
【００５４】
トーションダンパ１３５の本発明の構成によれば、トルクコンバータ１１０は主走行範囲内で完全にロックアップされる。つまりロック・アップ・クラッチ１１２がスリップすることなしに駆動される。この主走行範囲内では、内燃機関とこれに後置接続された伝動装置との間での振動減衰がトーションダンパを介し事実上完全に行なわれる。ピークモーメントだけがロック・アップ・クラッチ１１２内でのスリップによって減衰される。このためにロック・アップ・クラッチ１１２は主走行範囲内で、このロック・アップ・クラッチが内燃機関の最大トルクに関連して比較的小さいモーメントが伝達されるように制御若しくは調整される。この比較的小さいモーメントは、内燃機関の丁度今生じたトルクよりも大きい。
【００５５】
スリップを伴なう範囲内では、ロック・アップ・クラッチ１１２は、摩擦クラッチとしてのロック・アップ・クラッチ１１２の摩擦面１２１，１２２間で所望のスリップが生じるように制御若しくは調整される。このスリップに基づいてポンプインペラ１１７とタービンインペラ１１８との間の相対回転も生じる。
【００５６】
図７に示したスリップの範囲内では、まだ存在する妨害トルクの非均一性が主にスリップによって減衰される。
【００５７】
主走行範囲及びスリップを伴なう範囲内では、例えば共振、負荷交換衝撃又はこれと類似の高い振動振幅を伴なう状態が駆動系内に生じる限りにおいて、ロック・アップ・クラッチ１１２の伝達可能なモーメントが減少される。
【００５８】
図６に示されているように、ロック・アップ・クラッチ１１２のトーションダンパは、これが、比較的小さい回転角度変化を伴なう回転角度に続いて、回転角度変化が第１の回転角度変化の数倍である比較的小さ回転角度を有するように設計されている。図６では、この第２の回転角度が２°に亘って延びている。この第２の回転角度の回転角度変化は、第１の回転角度の回転角度変化の７倍〜１５倍である。図６に示した実施例においては、第１の回転角度の回転角度変化は、８Ｎｍ／°であって、第２の回転角度の回転角度変化は７０Ｎｍ／°である。
【００５９】
図７に示した主走行範囲では、ロック・アップ・クラッチ１１２から伝達されるモーメントが、実際に生じるエンジントルクの約１．１倍〜１．２倍に調節される。ロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達されるモーメントの制御若しくは調整は、主走行範囲内で、ロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達されるトルクが最小値を下回らないような形式で行なわれる。この値は、内燃機関の公称トルクの少なくとも１％でなければならない。主走行範囲内でロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達される最小モーメントは、例えば５Ｎｍである。しかしながらこの下側の制限値は、使用例に応じて下方又は上方にずらすことができる。従って主走行範囲内でロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達可能な最小トルクは、主走行範囲内で生じる最小エンジントルクに非常に近い（有利にはこれよりやや小さい）値に調節することができる。
【００６０】
図７で「スリップを伴なう範囲」として示された範囲内では、ロック・アップ・クラッチ１１２によって伝達されたトルクが、内燃機関で今生じたモーメントの０．８倍〜０．９５倍に調節される。つまり、ロック・アップ・クラッチ１１２のトルク伝達特性は、内燃機関においてその都度生じる伝達すべきモーメントに基づいている。言い換えれば、内燃機関の上昇するトルクに伴なって、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントも減少し、内燃機関によって形成されるトルクが減少する際に、ロック・アップ・クラッチ１１２のトルク伝達特性も同様に減少する。
【００６１】
図８及び図９に示したロック・アップ・クラッチ２１２の、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための変化実施例では、２段階式のトーションダンパ２３５を有しておりこのトーションダンパ２３５は、蓄力器２３７の第１のユニットと、蓄力器２５０の第２のユニットを有している。ロック・アップ・クラッチ２１２はディスククラッチとして構成されていて、内側のディスクホルダ２５１と外側のディスクホルダ２５２とを備えている。外側のディスクホルダ２５２は、トルクコンバータのケーシング２１６に相対回動不能に固定されている。ディスクホルダ２５２は、そのタービンインペラ２１８に向けられた終端範囲で支持プレート２５３を支持している。ケーシング２１６はピストン２３６と協働して圧力室２５４を形成しており、この圧力室２５４は、ロック・アップ・クラッチ２１２によって伝達しようとするトルクを調節するために、液体媒体によって負荷され得るようになっている。ディスクホルダ２５１によって形成された、ロック・アップ・クラッチ２１２の出力部は、半径方向内側で歯列によって形成された成形部２５５を有している。この成形部２５５は、タービンインペラ２１４の形状の被駆動部の対抗する成形部２５６と遊びを保って係合している。成形部２５６は、金属薄板より成るリング状の構成部分より構成されており、このリング状の構成部分は、ボス２１４と堅固に若しくは剛性に結合されている。トーションダンパ２３５は入力部２３８を有しており、この入力部２３８は、ロック・アップ・クラッチ２１２の出力部２５１に駆動接続されている。トーションダンパ２３５の入力部２３８は、リング状の構成部によって形成されており、このリング状の構成部は、半径方向内側の張出部若しくは舌片２５７を有しており、この張出部若しくは舌片は、ロック・アップ・クラッチ２１２の出力部２５１のスリット状の切欠２５８内に係合する。この係合によって、２つの構成部分２５１と２３８との間の周方向の事実上遊びなしの接続が保証される。特に図８に示されているように、リング状の構成部としての入力部２３８は、蓄力器２３７，２５０のための区分２５９，２６０を有している。蓄力器２５０は両方の回転方向で切欠２６０内で遊びを保って受容されている。２つの円板状の構成部２６０，２６１は、リング状の構成部２３８の半径方向外側で互いに重ね合わされて、互いに堅固に結合されている。タービンインペラ２１８に向けられた円板状の構成部２６１は、半径方向内側でボス２１４まで延びていて、このボスと相対回動不能に結合されている。図９に示されているように、外側のタービンシェル２１８ａと、円板状の構成部２６１と、被駆動ボス２１４を備えたリング状の構成部２５６とは、リベット接続部２６２によって形成された接続箇所を介して一緒に剛性に結合されている。トーションダンパ２３５は、図６に示した線２６３，２６４に応じたトーション特性曲線を有している。第１の特性曲線２６３は蓄力器２３７によって覆われている。第１の回転角度範囲２６３を越えると高いばね係数を有するばね２５０が負荷的に、ばね２３７に対して平行に働く。これによって急勾配の特性曲線範囲２６４が得られる。この特性曲線範囲２６４の最後において、出力部としてのディスクホルダ２５１の内側の歯列２５５が、被駆動ボス２１４の外側の歯列２５６に当接し、これによって構成部２５１と被駆動ボス２１４との間の形状接続的で事実上堅固な接続が（相応の回転方向で）保証される。つまり歯列２５５，２５６がぶつかり合うことによってダンパ２３５がロックアップされる。これによって、ばね２３７，２５０を介して流れる力の流れに対して平行な力の流れが形成される。この力の流れは、ロック・アップ・クラッチ２１２の出力部２５１によって直接的に被駆動部２１４にガイドされる。これによってばね２３７，２５０若しくは構成部２３８，２６０，２６１に過剰な負荷がかかることが避けられる。
【００６２】
本発明によるロック・アップ・クラッチ及びその制御装置の構成によって、エネルギー的な観点で見て最適な自動車の運転が可能である。主に使用される運転状態で、スリップのないロック・アップ・クラッチによって走行されることによって、この運転状態でロックアップされないか又はスリップを伴なって作業しないロック・アップ・クラッチに対して、著しい燃料の節約が得られる。この場合に、主な回転数範囲は毎分約６００回転と２０００〜３０００回転との間であるか若しくは、平均値は約１８００回転／分である。つまり主な走行範囲ではロック・アップ・クラッチはほぼ閉鎖しているので、優勢なトルクは、ロック・アップ・クラッチによって大きなスリップなして伝達される。この際に振動減衰は、主走行範囲で、ロック・アップ・クラッチ１２，１１２，２１２の力若しくはトルクの流れ経路内に存在するトーションダンパ２０ｂ，１３５，２３５によって行なわれる。トーションダンパ２０ｂ，１３５，２３５は、比較的小さい回転角度を有していて、トーションダンパのストップモーメントは主な走行範囲の上側の限界モーメントにほぼ相当する。この上側の限界モーメントはモータリゼーション及び車両重量に応じて最大エンジントルクの１５〜５０％である。このような形式で構成されたダンパによって、小さい駆動モーメントを有する走行範囲内で、妨害となるブーンという雑音が生じることがある。駆動系における妨害となる負荷交換リアクションは、トーションダンパの比較的小さい回転角度によって抑さえられるか若しくは減少される。負荷交換衝撃は、ストッパモーメント若しくはダンパのロック・アップ・モーメントを越えた時にロック・アップ・クラッチの摩擦面が互いに相対的に滑ることによって制限される。これによって伝達しようとするモーメントは制限される。トルクピークはロック・アップ・クラッチ内でのスリップによって減衰される。生じたトルクがダンパによって伝達される限界トルクよりも大きい走行範囲内若しくは主走行範囲の上側では、ロック・アップ・クラッチは、スリップが生じるように制御される。妨害となる負荷交換リアクションは、このようにして調節されたスリップによって避けられる。妨害となる振動衝撃が生じないような、主走行範囲の上側のトルク範囲若しくは回転数範囲内では、クラッチは同様に、生じるトルクよりも大きいトルク値で接続される。妨害となる衝撃が存在する所定の回転数範囲のために、ロック・アップ・クラッチは再びスリップで解離される。これは特に共振回転数が生じた時に有利である。
【００６３】
比較的小さいエンジントルク範囲若しくは主走行範囲でも、共振が生じた時には、ロック・アップ・クラッチを開放するか若しくはロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントを著しく減少させるために有利である。
【００６４】
本発明によるロック・アップ・クラッチの制御若しくは調整によって、部分的に閉じられたつまりスリップするロック・アップ・クラッチでは、ロック・アップ・クラッチの摩擦面間で生じる付着状態及び滑り状態に基づいて生じる、防止することのできない、いわゆるブーンという雑音は避けることができる。
【００６５】
本発明は図示の実施例のみに限定されるものではない。特に種々異なる実施例に関連して記載されたそれぞれの特徴若しくは部材並びに作用形式の組み合わせによって形成され得る多くの変化実施例も考えられる。さらにまた、本明細書で開示された本発明は、前述の従来技術の枠内で及びこれらの従来技術に関連して、並びに前述のドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書を参照する必要がある。本明細書で挙げられた従来技術若しくは前記ドイツ連邦共和国特許出願第４３２８１８２号明細書は、本明細書を補うものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバータ及びロック・アップ・クラッチを備えた、本発明の１実施例によるトルク伝達システムの概略図並びに所属の圧力媒体制御装置の概略図である。
【図２】エンジンモーメントを、コンバータにおいて及びこのコンバータをロックアップする摩擦クラッチにおいて生じるスリップに基づいて、トルクコンバータによって伝達しようとするモーメントと、ロック・アップ・クラッチによって伝達しようとするモーメントとに分割する状態を示す概略的な線図である。
【図３】ハイドロダイナミック式のコンバータをロックアップする摩擦クラッチを備えたトルク伝達システムの概略的な断面図である。
【図４】図３に示したトルク伝達システムのトーションダンパの構成部１４０の詳細を示す図である。
【図５】図３に示したトルク伝達システムのトーションダンパの別の構成部（出力部１３９）の詳細を示す図である。
【図６】ロック・アップ・クラッチのダンパのための可能なトーション特性曲線を示す線図である。
【図７】”柔軟”に構成されたコンバータの被駆動特性フィールドを示す線図である。
【図８】トーションダンパの概略的な破断図である。
【図９】図８に示すトーションダンパ及びそれに隣接するトルクコンバータの構成部を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，１１０ トルク伝達システム、 １１，１１１ トルクコンバータ、 １２，１１２，２１２ ロック・アップ・クラッチ、 １３ 軸、 １４ 被駆動部材（被駆動ボス）、 １６，１１６ コンバータカバー、 １７，１１７ ポンプインペラ、 １８，１１８，２１８ タービンインペラ、 １９ ガイドインペラ、 ２０ カップリングディスク、 ２０ａ ピストン、 ２０ｂ トーションダンパ、 ２１ 摩擦面、 ２２，１２２ 対抗摩擦面、 ２４，１２４，２５，１２５ 圧力室、 ３０ ライン、 ３１ 制御弁、 ３２ 制御部材、 ３２ａ マイクロプロセッサ、 ３３ 冷却器、 １２１ ライニング、１３５ ダンパユニット、 １３６ リングピストン、 １３７，２３７ 蓄力器（ばね）、 １３８，２３８ 入力部、 １３９ 出力部（フランジ）、 １３９ａ 基体、 １４０ 構成部、 １４１ リベット結合部、 １４２ 張出部、 １４３ 切欠、 １４４ 固定範囲、 １４５ 受容ポケット、 １４６ ストッパ輪郭部、 １４７ 突起部、 １４８ 切欠、 ２１４ タービンボス、 ２１６ ケーシング、 ２１８ａ 外側のタービンシェル、 ２３５ トーションダンパ、 ２５１ ディスクホルダ（出力部）、 ２５２ ディスクホルダ、 ２５３ 支持プレート、 ２５４ 圧力室、 ２５５ 歯列（成形部）、 ２５６ 対抗する成形部（リング状構成部）、 ２５７ 張出部若しくは舌片、 ２６０，２６１ 切欠、 ２６３ 回転角度範囲、 ２６４ 特性曲線範囲

Claims (18)

1. ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための、スリップ制御されたロック・アップ・クラッチ及び内燃機関を備えた駆動装置において、前記ロック・アップ・クラッチが、トーションダンパを有していて、このトーションダンパのストップモーメントを内燃機関の公称トルクよりも小さくしたことを特徴とする、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置。
2. ストップモーメントが、内燃機関の最大モーメントの１０％〜６０％である、請求項１記載の駆動装置。
3. ダンパに摩擦装置が設けられていない、請求項１記載の駆動装置。
4. ダンパが、±２°〜８°までの比較的小さい回転角度を許容する、請求項１から３までのいずれか１項記載の駆動装置。
5. ダンパが、７Ｎｍ／°〜３０Ｎｍ／°の剛性を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の駆動装置。
6. ロック・アップ・クラッチが、トーションダンパを有していて、このトーションダンパのストップモーメントを内燃機関の公称トルクよりも小さくした形式の、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための、伝達しようとするモーメントに応じてスリップ制御されたロック・アップ・クラッチ及び内燃機関を備えた駆動装置を制御する方法において、
   少なくとも伝動装置のすべての前進変速段で、エネルギー及び出力に関連して設定した制御が有効となるようにしたことを特徴とする、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置を制御するための方法。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置を制御するための方法において、ロック・アップ・クラッチのモーメント制御を少なくとも２つの範囲に分割し、これら２つの範囲のうちの第１の範囲を、内燃機関の最大モーメントの１０％〜６０％とし、第２の範囲をこれよりも大きくすることを特徴とする、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置を制御するための方法。
8. 第１の範囲において、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントを、内燃機関のその都度生じるモーメントよりも大きくする、請求項７記載の方法。
9. ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントを、内燃機関のその都度生じるモーメントの少なくとも１〜１．２倍にする、請求項１記載の方法。
10. 請求項１から５までのいずれか１項記載の、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための、スリップ制御されたロック・アップ・クラッチ及び内燃機関を備えた駆動装置であって、ロック・アップ・クラッチがトーションダンパを有している形式のものにおいて、第１の範囲内でダンパを介して少なくともほぼ振動減衰が行われ、第２の範囲内でロック・アップ・クラッチのスリップを介してほぼ振動減衰が行われることを特徴とする、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための駆動装置。
11. 第１の範囲内において、駆動系内で、共振、負荷交換衝撃又はこれと類似の高い振動振幅を伴う状態で、ロック・アップ・クラッチの伝達可能なモーメントが減少可能である、請求項１から５まで及び請求項１０のいずれか１項記載の駆動装置。
12. トーションダンパのストップモーメントが、第１の範囲の端部で生じる内燃機関のモーメントに少なくともほぼ相当する、請求項１から５まで、及び請求項１０，１１のいずれか１項記載の駆動装置。
13. 第１の範囲の少なくとも一部に亙って、ロック・アップ・クラッチから伝達可能な最小モーメントが、内燃機関の公称モーメントの１％よりも大きく維持されている、請求項１から５まで及び請求項１０〜１２までのいずれか１項記載の駆動装置。
14. 第１の範囲の少なくとも一部に亙って、ロック・アップ・クラッチによって伝達されるモーメントが、少なくともほぼ一定の値に保たれる
    、請求項１から５まで及び請求項１０〜１３までのいずれか１項記載の駆動装置。
15. 内燃機関の主走行範囲内で使用される特性フィールドの少なくとも主要部分が第１の範囲内にある、請求項１から５まで及び請求項１０から１４のいずれか１項記載の駆動装置。
16. 第１の範囲が、無負荷回転数から最大で３０００回転／分に達する、請求項１から５まで及び請求項１０から１５までのいずれか１項記載の駆動装置。
17. 第２の範囲において、ロック・アップ・クラッチから伝達されるモーメントが、内燃機関のその都度生じるモーメントの０．６倍から＜１倍である、請求項１から５まで及び請求項１０から１５までのいずれか１項記載の駆動装置。
18. ハイドロダイナミック式のトルクコンバータのための、スリップ制御されたロック・アップ・クラッチ及び内燃機関を備えた駆動装置であって、前記ロック・アップ・クラッチが、トーションダンパを有していて、このトーションダンパのストップモーメントを内燃機関の公称トルクよりも小さくした形式のものにおいて、
    少なくとも加速段階において、同一のギヤ段でロック・アップ・クラッチが開放されることによって、トルクコンバータによって引っ張り力が高められるかどうかを確認する装置が設けられていて、引っ張り力が高められる場合にはこの装置が開放され、そうでない場合には伝動装置が少なくとも１ギヤ段だけ低いギヤに切り替えられることを特徴とする、内燃機関を有する駆動装置。

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