JPH07151207A - 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

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

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JPH07151207A
JPH07151207A JP6221793A JP22179394A JPH07151207A JP H07151207 A JPH07151207 A JP H07151207A JP 6221793 A JP6221793 A JP 6221793A JP 22179394 A JP22179394 A JP 22179394A JP H07151207 A JPH07151207 A JP H07151207A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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を改良して、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と共に、構造コストが安価で、スペ
ースが節約された若しくは圧縮された構造を有し、ま
た、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。 【構成】 ロック・アップ・クラッチ１２が、トーショ
ンダンパ２０ｂ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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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Ｕ
Ｓ−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−ＯＳ３１３
０８７１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(Nominaldr
ehmoment）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３
０％〜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２０
００〜２５００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１
２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１１
０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１４
０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１４
０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１３
７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４５Ｎ
ｍ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、ＦＴＰ
７５−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１
１２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１
１２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２５
２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２
５３を支持している。ケーシング２１６はピストン２３
６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２
５１によって形成された、ロック・アップ・クラッチ２
１２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２
３５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２
６０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２１
８ａ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２
６２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２３
７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２１
４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２
３８，２６０，２６１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６０
０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１
２，１１２，２１２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，１３５，２
３５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４３２８１８
２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４
３２８１８２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、 １
７，１１７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、 １
３６ 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、 ２３
５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）、 ２５
７ 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)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項６】 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、ハイドロダイナミック式のトルクコ
    ンバータのためのロック・アップ・クラッチを制御する
    ための方法において、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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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１９〜１３までのいずれか１項
    記載の駆動装置。
  15. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項１８】 内燃機関を有する駆動装置において、
    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。
JP22179394A 1993-09-17 1994-09-16 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 Expired - Fee Related JP3607322B2 (ja)

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