DE19543835C2

DE19543835C2 - Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19543835C2
Application number: DE19543835A
Authority: DE
Inventors: Ikuo Hirose; Yoshifumi Fujita; Hideharu Sugiyama
Original assignee: JATCO Corp
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2015-11-25
Also published as: US5752895A; DE19543835A1; JP3402805B2; JPH08159273A

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung für ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe mit einem Pumpenrad, einer Turbine und einer Überbrückungskupplung, die selektiv in einer ersten Betriebsart betreibbar sind, bei welcher eine mechanische Drehmomenten übertragung erfolgt, und die in einer zweiten Betriebsart betreibbar sind, bei welcher eine hydrodynamische Drehmomentenübertragung erfolgt, einem Überbrückungssolenoid, der vermittels eines Steuersignales mit variabler Zy kluseinschaltdauer steuerbar ist, zur Steuerung des an die Überbrückungskupplung angelegten Öldruckes, zur Steuerung des Überbrückungsmomentes, einer ersten Sensoreinrichtung zur Erfassung einer Temperatur des Öls, einer zweiten Sensoreinrichtung zur Erfassung der Motorlast, einer dritten Sensoreinrichtung zur Erfassung des Schlupf-Grades zwischen Turbine und Pumpenrad, einer Steuereinheit zur Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Sensor-Signale, die durch die erste, die zweite bzw. die dritte Sensoreinrichtung erzeugt werden, zur Erzeugung des Steuersignales, das den Überbrückungssolenoid steuert, wobei die Steuereinheit den Kupplungszustand zwischen dem Zustand mechanischer Drehmomentenübertragung und dem Zustand hydrodynamischer Drehmomenten übertragung wechselt.

Eine derartige Steuervorrichtung ist bekannt aus der JP 63-172 058 (A).

Aus der DE 43 28 182 A1 ist eine weitere Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupp lung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher das von einer Überbrückungskupplung reib/schlüssig übertragene Drehmoment durch einen gesteuerten Öldruck bestimmt wird. Der Öldruck wird bei diesem herkömmlichen System durch ein Magnetventil bzw. einem Überbrückungssolenoid gesteuert.

Hinsichtlich der beiden vorangehend genannten Systeme hat sich gezeigt, daß deren Schaltcharakteristik insbesondere beim Umschalten aus einem Betriebsmodus mit hydrodynamischer Drehmomentenübertragung in einen Betriebsmodus mit mechani scher (reibschlüssiger) Drehmomentenübertragung starken Schwankungen unterliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs ge nannten Art zu schaffen, deren Schaltcharakteristik in geringerem Maße Schwankun gen unterworfen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Steuervorrichtung mit den im Pa tentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Erfindung liefert eine Steuervorrichtung einer Überbrückungskupplung zur Verwen dung in einem automobilen Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Auto matikgetriebe mit einem Pumpenrad, einer Turbine und einer Überbrückungskupplung, die in einer Betriebsart (Mode) betreibbar ist, die aus einer ersten Betriebsart zur Herstel lung einer mechanischen Verbindung zwischen der Turbine und dem Pumpenrad und einer zweiten Betriebsart zur Herstellung einer hydrodynamische Antriebsverbindung zwischen der Turbine und dem Pumpenrad ausgewählt wird. Die Steuervorrichtung der Überbrückungskupplung umfaßt einen Überbrückungssolenoid, der durch ein Steuersi gnal mit einem variablen Arbeitszyklus betreibbar ist zur Steuerung eines Drucks eines Öls, das der Überbrückungskupplung zugeführt wird, um eine Arbeitszyklussteuerung des Betriebes der Überbrückungskupplung durchzuführen, eine erste Sensoreinrichtung zum Detektieren einer Temperatur des Öls und zum Erzeugen eines ersten Sensorsi gnals, das eine detektierte Öltemperatur wiedergibt, eine zweite Sensoreinrichtung zum Detektieren einer Motorlast und zum Erzeugen eines zweiten Sensorsignals, das eine detektierte Motorlast wiedergibt, und eine dritte Sensoreinrichtung zum Detektieren des Grades eines Schlupfs, der zwischen der Turbine und dem Pumpenrad erlaubt ist, und zum Erzeugen eines dritten Sensorsignals, das den detektierten Schlupfgrad wiedergibt. Das erste, zweite und dritte Sensorsignal wird einer Steuereinheit zugeführt, welche daraus das Steuersignal für den Überbrückungssolenoid erzeugt. Die Steuereinheit umfaßt eine Einrichtung, welche auf einen Befehl zum Ändern des Betriebes der Überbrückungskupplung von der zweiten Betriebsart zu der ersten Betriebsart anspricht, zum Einstellen eines Anfangswertes des Arbeitszyklusses des Steuersignals auf der Grundlage von mindestens einer der Größen der detektierten Öltemperatur, der detektierten Motorlast und des detektierten Schlupfgrads mit einem Wert näher an dem Arbeitszyklus, der für die erste Betriebsart der Überbrückungskupplung eingestellt ist, wenn das Öl in einem Zustand ist, der eine langsame Reaktion auf die Arbeitszyklussteuerung verursacht.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:

Fig. 1 ein Graph ist, der zur Erklärung der Schwierigkeiten verwendet wird, welche bei einer konventionellen Steuervorrichtung einer Überbrückungskupplung auftreten;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm ist, das eine Ausführungsform der Steuervorrichtung einer Überbrückungskupplung gemäß der Erfindung zeigt;

Fig. 3 ein Graph der Fahrzeuggeschwindigkeit aufgetragen gegen die Drosselventilstellung ist;

Fig. 4 ein Flußdiagramm ist, das die Programmierung eines digitalen Computers zeigt, wie er zur Änderung des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus verwendet wird;

Fig. 5 ein Graph der Öltemperatur aufgetragen gegen den Arbeitszyklusanfangswert ist;

Fig. 6 ein Flußdiagramm ist, das eine modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er verwendet wird, um den Betrieb der Überbrückungskupplung in einen vollständigen Überbrückungsmodus zu ändern;

Fig. 7 ein Graph der Drosselventilstellung (Motorlast) aufgetragen gegen den Arbeitszyklusanfangswert ist;

Fig. 8 ein Flußdiagramm ist, das eine andere modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er verwendet wird, um den Betrieb der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu ändern;

Fig. 9 ein Graph des erlaubten Schlupfgrads aufgetragen gegen den Arbeitszyklusanfangswert ist; und

Fig. 10 ein Flußdiagramm ist, das eine weitere modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er verwendet wird, um den Betrieb der Überbrückungskupplung in ihren vollständigen Überbrückungsmodus zu ändern.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Vor der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die bekannte Steuervorrichtung einer Überbrückungskupplung, die in der eingangs genannten Japanischen Patentanmeldung 63-172058 (A) offenbart ist, näher beschrieben, um eine Grundlage für ein besseres Verständnis der Schwierigkeiten zu vermitteln, die hierbei auftreten.

Unter der Annahme, daß der Anfangswert des Arbeitszyklusses des Steuersignals auf einen Wert gesetzt ist, der für eine hohe Öltemperatur geeignet ist, bei welcher das Öl eine niedrige Viskosität aufweist, ändert sich der Druck des Öls, das in die Drehmomentwandler-Lösekammer eingeführt wird, mit einer guten Reaktionsgeschwindigkeit, wie durch Kurve (2) in Fig. 1 gezeigt ist, in Bezug auf die Änderungen des Arbeitszyklusses des Steuersignals, wie durch Kurve (1) von Fig. 1 angezeigt ist, wodurch eine sanfte Betriebsänderung der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus erreicht wird, wie durch die Kurve (3) von Fig. 1 gezeigt ist. Bei einer niedrigen Öltemperatur, bei welcher das Öl eine hohe Viskosität aufweist, sinkt jedoch der Druck des Öls, das in die Drehmoment wandler-Lösekammer eingeführt wird, mit einer niedrigen Reaktionsgeschwindigkeit, wie durch die Kurve (4) von Fig. 1 gezeigt ist, in Bezug auf die Änderungen des Arbeitszyklusses des Steuersignals, wie durch die Kurve (1) von Fig. 1 gezeigt ist. Im Ergebnis wird die Zeitdauer, die erforderlich ist, um den Betrieb der Überbrückungskupplung in einen vollständigen Überbrückungsmodus zu ändern, verlängert, wie durch die Kurve (5) von Fig. 1 gezeigt ist, was zu einem beeinträchtigten Gefühl und einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führt.

Mit Bezug auf Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm einer Steu ervorrichtung einer Überbrückungskupplung mit einem Automatikgetriebe gemäß der Erfindung gezeigt. Die Steuervor richtung der Überbrückungskupplung wird verwendet bei einem automobilen Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwandler, der mit einem Überbrückungsmechanismus versehen ist. Der Drehmomentwandler, der allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, umfaßt eine Wandlerglocke 11, die mitnehmend verbunden ist mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors. Der Drehmomentwandler 10 umfaßt ebenfalls eine Turbine 12, ein Pumpenrad 13, ein Leitrad (Stator) 14 und ein Freilauf 15, die in bekannter Weise angeordnet sind. Eine Überbrückungskupplung 16 umfaßt eine Reibfläche, die an ihrem radial-äußeren Ende für den mitnehmenden Eingriff mit der Wandlerglocke 11 angeordnet ist. Die Überbrückungskupplung 16 definiert eine Anlegekammer 17 an der rechten Seite derselben, wie in Fig. 2 zu sehen ist, und eine Lösekammer 18 auf der linken Seite derselben, wie in Fig. 2 zu sehen ist, zusammen mit der Wandlerglocke 11. Das Überbrückungssteuerventil 20 ist vorgesehen zur Steuerung des Flüssigkeitsdrucks, der durch einen Flüssigkeitsdurchgang 21 in die Anlegekammer 17 eingeführt wird, und des Flüssigkeitsdrucks, der durch ein Flüssigkeitsdurchgang 22 in die Lösekammer 18 eingeführt wird, um den Grad des Schlupfes der Überbrückungskupplung 16 zu steuern. Das Überbrückungskupplungssteuerventil 20 arbeitet mit einem Flüssigkeitsdruck, der durch einen Flüssigkeitsdurchgang 23 zugeführt wird. Die Überbrückungskupplung 16 ist im Eingriff (man kann auch sagen: geschlossen, verschlossen, angelegt), um eine mechanische Verbindung zwischen der Turbine 12 und dem Pumpenrad 13 herzustellen, wenn die unter Druck gesetzte hydraulische Flüssigkeit die Reibfläche gegen die Wandlerglocke 11 zwingt. Diese Überbrückungskupplungs-Betriebsart wird als vollständiger Überbrückungsmodus bezeichnet. Die Überbrückungskupplung 16 kann in einem schlupfenden Überbrückungsmodus betrieben werden, um eine mechanische Verbindung mit einem gesteuerten Schlupfgrad, der zwischen der Turbine 12 und dem Pumpenrad 13 zugelassen ist, zu ergeben. Die Überbrückungskupplung 16 wird gelöst (man kann auch sagen: geöffnet, entriegelt, entspannt), in der Weise, daß eine hydrodynamische Antriebsverbindung zwischen der Turbine 12 und dem Pumpenrad 13 existiert, wenn die unter Druck gesetzte hydraulische Flüssigkeit durch die Lösekammer 18, die zwischen der Wandlerglocke 11 und der Reibfläche der Überbrückungskupplung 16 definiert ist, zugeführt wird, um diese Flächen aus dem Eingriff zu nehmen. Diese Überbrückungskupplungs-Betriebsart wird als gelöster Überbrückungsmodus bezeichnet.

Die Steuereinheit 30 ist vorgesehen zur Steuerung der Überbrückungskupplung 16. Die Steuereinheit 30 steuert einen Überbrückungssolenoid 24, der vorgesehen ist zur Steuerung des Flüssigkeitsdrucks, welcher durch den Flüssigkeitsdurchgang 23 dem Steuerventil 20 zugeführt wird. Der Überbrückungssolenoid 24 wird mit einem Steuersignal betrieben, das eine variable Pulsbreite oder Arbeitszyklus aufweist und das von der Steuereinheit 30 eingespeist wird. Wenn der Arbeitszyklus des Steuersignals 0% beträgt, ist der Druckunterschied zwischen der Anlege- und der Lösekammer 17 bzw. 18 im wesentlichen gleich Null, und die Überbrückungskupplung 16 läuft in dem gelösten Überbrückungsmodus. Beim Erhöhen des Arbeitszyklus des Steuer signals nimmt der Druckunterschied zu, wodurch die Überbrückungskupplung 16 in den schlupfenden Überbrückungsmodus geführt wird. Wenn der Arbeitszyklus 100% beträgt, wird der Flüssigkeitsdruck in die Anlegungskammer 17 nur so eingeführt, daß die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus läuft. Die Steuereinheit 30 führt die Überbrückungskupplungssteuerung durch auf der Grundlage von verschiedenen Betriebsbedingungen einschließlich der Öltemperatur, der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselven tilstellung, der Motorgeschwindigkeit und der Turbinengeschwin digkeit. Folglich ist ein Öltemperatursensor 31, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 32, ein Drosselventilsstellungs sensor 33, ein Motorgeschwindigkeitssensor 34 und ein Turbinen geschwindigkeitssensor 35 mit der Steuereinheit 30 verbunden. Der Öltemperatursensor 31 ist vorgesehen zum Detektieren der Temperatur des Öls und erzeugt ein elektrisches Signal, das eine detektierte Öltemperatur T wiedergibt. Der Fahrzeug geschwindigkeitssensor 32 ist an einer Stelle zum Detektieren der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle der Automatikgetriebe angeordnet und erzeugt ein elektrisches Signal, das die detektierte Fahrzeuggeschwindigkeit VSP wiedergibt. Der Drosselventilstellungssensor 33 ist mit dem Motordrosselventil verbunden und erzeugt ein elektrisches Signal, das den Grad TVO wiedergibt, mit welchem das Motordrosselventil geöffnet ist. Der Motorgeschwindigkeitssensor 34 ist mit dem Motorverteiler verbunden und erzeugt ein Pulssignal mit einer Wiederholungs geschwindigkeit proportional zur Motorgeschwindigkeit Ne. Der Turbinengeschwindigkeitssensor 35 ist an einer Stelle zum Detektieren der Drehgeschwindigkeit der Turbine 12 vorgesehen und erzeugt ein elektrisches Signal, das eine detektierte Tur binengeschwindigkeit Nt wiedergibt.

Die Steuereinheit 30 kann einen digitalen Computer verwenden, welcher eine zentrale Prozessoreinheit (CPU), einen RAM-Speicher (RAM), einen ROM-Speicher (ROM) und eine Eingangs-/Ausgangs steuereinheit (I/O) umfaßt. Die zentrale Prozessoreinheit kommuniziert mit dem Rest des Computers über einen Daten-Bus. Die Eingangs-/Ausgangssteuereinheit umfaßt einen Analog-zu-Digital-Konverter, welcher analoge Signale von den verschiedenen Sensoren empfängt und die empfangenen Signale in entsprechende digitale Signale zur Anlegung an die zentrale Prozessoreinheit konvertiert. Der ROM-Speicher enthält die Pro gramme zum Betrieb der zentralen Prozessoreinheit. Der RAM-Speicher umfaßt geeignete Daten in Nachschlagetabellen (Beziehungen), welche bei der Berechnung eines geeigneten Wer tes für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das dem Überbrückungssolenoid 24 zugeführt wird, verwendet werden. Ein Steuerwort, das einen gewünschten Arbeitszyklus spezifiziert, wird durch zentrale Prozessoreinheit an die Ein gangs-/Ausgangssteuereinheit übertragen, welche es in ein Steuersignal für den Überbrückungssolenoid 24 konvertiert zur Steuerung des Schlupfgrads, welcher in der Überbrückungskupplung 16 zugelassen ist.

Beispielsweise wählt die Steuereinheit 30 eine gewünschte Überbrückungskupplungs-Betriebsart aus einer Beziehung aus, die in dem Computer programmiert ist. Diese Beziehung definiert eine gewünschte Überbrückungskupplungs-Betriebsart in Abhängig keit von der Drosselventilstellung und der Fahrzeuggeschwindig keit, wie in Fig. 3 gezeigt ist, zur Änderung von einem dritten Gang in den vierten Gang. Während der Überbrückungskupplungssteuerung wird eine Rückkopplungssteuerung in eine Richtung ausgeführt, um den Unterschied zwischen der Turbinengeschwindigkeit Nt und der Motorgeschwindigkeit Ne allmählich zu verringern.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm, das die Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er zur Steuerung der Überbrückungskupplung 16 verwendet wird. Das Computerprogramm wird an einem Punkt 102 eingegeben. An dem Punkt 104 in dem Programm wird die detektierte Öltemperatur in den Computerspeicher eingelesen. An dem Punkt 106 wird eine Bestimmung getroffen, ob oder ob nicht die detektierten Betriebsbedingungen es erfordern, daß die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus läuft. Wenn die Reaktion auf diese Frage "JA" ist, dann bedeutet das, daß die Überbrückungskupplung 16 veranlaßt wird, ihre Bewegung in die Eingriffsstellung zu beginnen, wo die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus betrieben werden kann, und das Programm geht weiter zu Punkt 108. Ansonsten geht das Programm zu 112, wo das Programm zu Punkt 104 zurückkehrt.

An dem Punkt 108 in dem Programm wird ein Anfangswert INIT des Arbeitszyklusses des Steuersignals, das dem Überbrückungssolenoid 24 zugeführt wird, berechnet aus einer Beziehung, die in den Computer eingeprogrammiert ist. Diese Beziehung definiert den Anfangswert INIT als eine Funktion der Öltemperatur T, wie in Fig. 5 gezeigt. Der Anfangswert INIT ist hier mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30% gezeigt. Ein größerer Anfangswert INIT ist für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das dem Überbrückungssolenoid 24 zugeführt wird, bei einer niedrigeren Öltemperatur eingestellt, bei welcher das Öl eine größere Viskosität aufweist, um eine langsamere Reaktion des hydraulischen Drucks zu erhalten. An dem Punkt 110 in dem Programm wird der berechnete Anfangswert INIT verwendet, um die Überbrückungskupplungssteuerung in einer Weise zu starten, um die Überbrückungskupplung 16 in die Eingriffsstellung zu bewegen, d. h. Erhöhung des Arbeitszyklusses des Steuersignals von seinem Anfangswert INIT hin zu 100%. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 112.

Der Betrieb der Steuervorrichtung für die Überbrückungskupplung gemäß der Erfindung ist wie folgt. Bei einer niedrigen Öltemperatur wird ein kleiner Anfangswert für den Arbeitszyklus der Überbrückungskupplungssteuerung (Arbeitszyklus für das Steuersignal, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird) eingestellt. In diesem Fall ändert sich der Arbeitszyklus der Überbrückungskupplungssteuerung, wie es durch Kurve (1) von Fig. 1 gezeigt ist, wobei der entspannte Öldruck (der Druck der hydraulischen Flüssigkeit, die der Lösekammer 18 zugeführt wird) sich ändert, wie es durch Kurve (2) von Fig. 1 angezeigt ist. Folglich kann die Überbrückungskupplung ihre Eingriffstellung in einer solch kurzen Zeit t erreichen, daß eine schnelle Reaktion gegeben ist. Die Motorgeschwindigkeit Ne ändert sich mit einer solch geringen Geschwindigkeit, daß eine ausreichende Zeit Δt gegeben ist, welche erforderlich ist, damit die Überbrückungskupplung in die Eingriffstellung gelangt. Dies ist wirksam, um Stöße zu minimieren, welche während des Eingriffs der Überbrückungskupplung auftreten.

Bei hohen Öltemperaturen wird ein großer Anfangswert für den Arbeitszyklus der Überbrückungskupplungssteuerung (Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird) eingestellt. In diesem Fall ändert sich der Überbrückungssteuerungs-Arbeitszyklus wie es durch Kurve (8) von Fig. 1 angezeigt ist. Der entspannte Öldruck (Druck der hydraulischen Flüssigkeit, die der Lösekammer 18 zugeführt wird) ändert sich in einer Weise ähnlich zu der, die bei einer niedrigen Öltemperatur erhalten wird, wie durch die Kurve (2) von Fig. 1 angezeigt wird, da der Arbeitszyklusanfangswert INIT auf einen großen Wert eingestellt ist. Das bedeutet, daß es nicht erforderlich ist, die Änderungsgeschwindigkeit des Arbeitszyklusses des Steuersignals zu erhöhen. Folglich kann die Überbrückungskupplung ihre Eingriffstellung in einer so kurzen Zeit t erreichen, daß eine schnelle Reaktion gegeben ist. Die Motorgeschwindigkeit Ne ändert sich mit einer solch geringen Geschwindigkeit, daß eine ausreichende Zeit Δt gegeben ist, die notwendig ist, damit die Überbrückungskupplung in ihre Eingriffsstellung gelangt. Dies ist wirksam, um Stöße zu minimieren, welche während des Eingriffs der Überbrückungskupplung auftreten können.

In dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, die Zeit zu verlängern, die notwendig ist, damit die Überbrückungskupplung ihren Betrieb in einen vollständigen Überbrückungsmodus ändert, unabhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Es ist daher möglich, eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl bei der Änderung des Betriebs der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu erreichen.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er für die Steuerung der Überbrückungskupplung 16 verwendet wird. Das Computerprogramm wird an dem Punkt 202 angegeben. An dem Punkt 204 in dem Programm wird die detektierte Drosselventilstellung TVO, welche der Motorlast entspricht, in den Computerspeicher eingelesen. An dem Punkt 206 wird eine Bestimmung getroffen, ob oder ob nicht die detektierten Betriebsbedingungen es erfordern, daß die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungs modus betrieben werden kann. Wenn die Reaktion auf diese Frage "JA" ist, dann bedeutet das, daß die Überbrückungskupplung 16 veranlaßt wird, ihre Bewegung in die Eingriffstellung zu beginnen, wo die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus läuft, und das Programm geht weiter zu Punkt 208. Ansonsten geht das Programm zu 212, wo das Programm zu dem Punkt 204 zurückkehrt.

An dem Punkt 208 in dem Programm wird ein Anfangswert INIT des Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, berechnet aus der Beziehung, die in dem Computer programmiert ist. Diese Beziehung definiert den Anfangswert INIT als eine Funktion der Drosselventilstellung TVO (oder Motorlast), wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Anfangswert INIT ist hier mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30% gezeigt. Ein größerer Anfangswert INIT wird eingestellt für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungs solenoid 24 angelegt wird, bei einer größeren Drosselventilstellung (oder größeren Motorlast), bei welcher das zu übertragende Drehmoment einen größeren Wert aufweist, um eine langsamere Öldruckreaktion zu erhalten. An dem Punkt 210 in dem Programm wird der berechnete Anfangswert INIT verwendet, um die Überbrückungskupplungssteuerung in einer Weise zu beginnen, daß die Überbrückungskupplung 16 in die Eingriffsposition sich bewegt, d. h. Erhöhung des Arbeitszyklusses des Steuersignals von seinem Anfangswert INIT in Richtung 100%. Anschließend geht das Programm weiter zu Punkt 212.

Der Betrieb der Steuervorrichtung für die Überbrückungskupplung gemäß der Erfindung ist wie folgt: wenn sich das Drosselventil weit öffnet, hat der zu übertragende Drehmoment einen so großen Wert, daß eine langsame Öldruckreaktion gegeben ist. In diesem Fall wird der Anfangswert des Überbrückungssteuerungs-Arbeits zyklusses (der Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird) auf einen großen Wert eingestellt, wodurch die Überbrückungskupplung ihre Eingriffstellung in einer so kurzen Zeit erreichen kann, daß eine schnelle Reaktion gegeben ist. Dies ist wirksam, um die Zeit abzukürzen, die erforderlich ist, damit die Überbrückungskupplung ihre Eingriffsposition erreicht. Wenn der Öffnungsgrad des Drosselventils klein ist, hat das zu übertragende Drehmoment einen so kleinen Wert, daß eine schnelle Öldruckreaktion gegeben ist. In diesem Fall wird der Anfangswert des Überbrückungssteuerungs-Arbeitszyklus (Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungs solenoid 24 angelegt wird) auf einen kleinen Wert eingestellt.

In dieser Ausführungsform ist es nicht notwendig, die Zeit, die erforderlich ist, damit die Überbrückungskupplung ihren Betrieb in dem vollständigen Überbrückungsmodus ändert, zu verlängern, unabhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Daher ist es möglich, eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl bei einer Änderung des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu erhalten.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das eine andere modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers, wie er zur Steuerung der Überbrückungskupplung 16 verwendet wird, zeigt. Das Computerprogramm wird an dem Punkt 302 eingegeben. An dem Punkt 304 in dem Programm wird der Grad S des Schlupfens, das zwischen der Turbine und dem Pumpenrad zugelassen ist, berechnet auf der Grundlage einer Differenz zwischen der Motorgeschwindigkeit Ne und der Turbinengeschwindigkeit Nt. An dem Punkt 306 wird eine Bestimmung getroffen, ob oder ob nicht die detektierten Betriebsbedingungen es erfordern, daß die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus läuft. Wenn die Reaktion auf diese Frage "JA" ist, dann bedeutet das, daß die Überbrückungskupplung 16 veranlaßt wird, ihre Bewegung in die Eingriffstellung zu beginnen, wo die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus laufen kann, und das Programm geht weiter zu Punkt 308. Ansonsten geht das Programm zu 312, wo das Programm zu dem Punkt 304 zurückkehrt.

An dem Punkt 308 in dem Programm wird ein Anfangswert INIT des Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, berechnet aus einer Beziehung, die in den Computer einprogrammiert ist. Diese Beziehung definiert den Anfangswert INIT als eine Funktion des zugelassenen Schlupfgrades S, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der Anfangswert INIT ist hier mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30% gezeigt. Ein größerer Anfangswert INIT wird eingestellt für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, bei einem größeren Schlupfgrad S, um eine langsame Öldruckreaktion zu erhalten. An dem Punkt 310 in dem Programm wird der berechnete Anfangswert INIT verwendet, um die Überbrückungskupplungssteuerung in einer Weise zu beginnen, daß die Überbrückungskupplung 16 sich in die Eingriffsposition bewegt, d. h. Erhöhung des Arbeitszyklus des Steuersignals von seinem Anfangswert INIT in Richtung 100%. Anschließend geht das Programm zu Punkt 312.

Der Betrieb der Vorrichtung für die Überbrückungskupplung gemäß der Erfindung ist wie folgt: Wenn der Grad des zugelassenen Schlupfens zwischen der Turbine und dem Pumpenrad so ist, daß ein großer Wert vorliegt, dann ist eine langsame Öldruckreaktion gegeben. In diesem Fall wird der Anfangswert des Überbrückungssteuerungs-Arbeitszyklus (der Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird) auf einen so großen Wert eingestellt, daß es der Überbrückungskupplung möglich ist, ihre Eingriffstellung in einer so kurzen Zeit zu erreichen, daß eine schnelle Reaktion gegeben ist. Dies ist wirksam, um die Zeit abzukürzen, die erforderlich ist, damit die Überbrückungskupplung ihre Eingriffsposition erreicht. Wenn der zugelassene Schlupfgrad klein ist, kann die Überbrückungskupplung ihre Eingriffsposition in kurzer Zeit erreichen. In diesem Fall wird folglich der Anfangswert des Überbrückungssteuerungs-Arbeits zyklus (der Arbeitszyklus des Steuersignals, das an den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird) auf einen kleinen Wert eingestellt.

In dieser Ausführungsform ist es nicht erforderlich, die Zeit zu verlängern, die erforderlich ist, damit die Überbrückungskupplung ihren Betrieb in dem vollständigen Überbrückungskupplungsmodus ändert, unabhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen. Es ist daher möglich, eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl beim Ändern des Betriebs der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu erreichen.

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm, das eine weitere modifizierte Ausführungsform der Programmierung des digitalen Computers zeigt, wie er zur Steuerung der Überbrückungskupplung 16 verwendet wird. Das Computerprogramm wird an dem Punkt 402 eingegeben. An dem Punkt 404 in dem Programm wird die detektierte Öltemperatur T, die detektierte Drosselventilstellung TVO und der berechnete Schlupfgrad S (siehe Punkt 304 von Fig. 8) in den Computerspeicher eingelesen. An dem Punkt 406 wird eine Bestimmung getroffen, ob oder ob nicht die detektierten Betriebsbedingungen es erfordern, daß die Überbrückungskupplung 16 in dem vollstän digen Überbrückungsmodus läuft. Wenn die Reaktion auf die Frage "JA" ist, dann bedeutet das, daß die Überbrückungskupplung 16 veranlaßt wird, ihre Bewegung in die Eingriffstellung zu beginnen, wo die Überbrückungskupplung 16 in dem vollständigen Überbrückungsmodus laufen kann, und das Programm kehrt zu Punkt 408 zurück. Ansonsten geht das Programm 414, wo das Programm zu dem Punkt 404 zurückkehrt.

An dem Punkt 408 in dem Programm werden der erste, zweite und dritte Anfangswert INIT_T, INIT_TVO und INIT_S des Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, jeweils berechnet aus einer ersten, zweiten bzw. dritten Beziehung, die in dem Computer einprogrammiert sind. Die erste Beziehung definiert den ersten Anfangswert INIT_T als Funktion der Öltemperatur T, wie in Fig. 5 gezeigt. Der Anfangswert INIT_T ist hier mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30% gezeigt. Ein größerer Anfangswert INIT_T ist eingestellt für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, bei einer niedrigeren Temperatur T, wo das Öl eine solch größere Viskosität aufweist, daß eine langsamere Hydraulikdruckreaktion erfolgt. Die zweite Beziehung definiert den Anfangswert INIT_TVO als Funktion der Drosselventilstellung TVO (oder Motorlast), wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der zweite Anfangswert INIT_TVO ist gezeigt mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30%. Ein größerer Anfangswert INIT_TVO wird eingestellt für einen Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, bei einer größeren Drosselventilstellung (oder größerer Motorlast), wo das zu übertragende Drehmoment einen so großen Wert aufweist, daß eine langsamere Öldruckreaktion erhalten wird. Die dritte Beziehung definiert den dritten Anfangswert INIT_S als Funktion des zugelassenen Schlupfgrads S, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Der dritte Anfangswert INIT_S ist gezeigt mit einem maximalen Wert von 60% und einem minimalen Wert von 30%. Ein größerer dritter Anfangswert INIT_S wird eingestellt für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, bei einem solch größeren Schlupfgrad S, daß eine langsamere Öldruckreaktion erhalten wird.

An dem Punkt 410 in dem Programm wird der größere des ersten, zweiten und dritten Anfangswertes INIT_T, INIT_TVO und INIT_S aus gewählt. An dem Punkt 412 wird der ausgewählte Anfangswert INIT verwendet, um die Überbrückungskupplungssteuerung in einer Weise zu starten, daß die Überbrückungskupplung sich in die Eingriffsposition bewegt, d. h. Erhöhung des Arbeitszyklus des Steuersignals von dem gewählten Anfangswert INIT in Richtung 100%. Anschließend geht das Programm zu Punkt 414.

Der Parameter, für welchen der ausgewählte Anfangswert berechnet ist, hat die größte Wirkung, um die Öldruckreaktion zu verlangsamen. Der ausgewählte Anfangswert wird verwendet, um die Überbrückungskupplungssteuerung zu starten. Es ist daher möglich, abhängig von den Fahrzeugbetriebsbedingungen eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl bei einer Änderung des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu erhalten.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit Fahrzeugbetriebsbedingungen beschrieben wurde, welche durch einen oder alle detektierten Parameter, einschließlich der Öltemperatur T, der Motorlast TVO und des erlaubten Schlupfgrads S, überwacht wurden, ist es selbstverständlich, daß die Fahrzeugbetriebsbedingungen von zweien der Größen der Öltemperatur T, der Motorlast TVO und des erlaubten Schlupfgrads S überwacht werden können. In diesem Fall kann der Anfangswert für den Arbeitszyklus des Steuersignals, das auf den Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, auf den größeren der Anfangswerte, welche aus den zwei Parametern berechnet werden, eingestellt werden.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit einer Überbrückungskupp lungssteuerung beschrieben wurde, die sich ergibt durch Änderung des Anfangswertes des Arbeitszyklus für das Steuersignal, das auf dem Überbrückungssolenoid 24 angelegt wird, ohne Änderung der Änderungsgeschwindigkeit des Arbeitszyklus des Steuersignals, ist es selbstverständlich, daß die Änderungsgeschwindigkeit des Arbeitszyklus des Steuersignals geändert werden kann, wobei der Anfangswert auf seinen maximalen oder minimalen Wert eingestellt wird, um eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl beim Ändern des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungs modus zu erhalten, wenn die Fahrzeugbetriebsbedingungen einen Anfangswert oberhalb von 60% oder unterhalb von 30% spezifizie ren.

Obwohl die Erfindung beschrieben wurde in Verbindung mit einem Steuerventil 20, das zum Überführen der Überbrückungskupplung in ihre Eingriffstellung mit einem Steuersignal betreibbar ist, das einen Arbeitszyklus von 100% aufweist, ist es selbstverständlich, daß das Steuerventil 20 so angeordnet werden kann, daß die Überbrückungskupplung in ihrer Eingriffstellung mit einem Steuersignal gebracht werden kann, das einen Arbeitszyklus von 0% aufweist. In diesem Fall wird der Arbeitszyklus so eingestellt, daß er einen kleineren Anfangswert bei einer niedrigeren Öltemperatur, einer größeren Motorlast und/oder einem größeren Schlupfgrad aufweist, um eine gute Reaktion und ein gutes Gefühl bei einer Änderung des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus zu erhalten.

Obwohl die Erfindung beschrieben wurde in Verbindung mit einer vollständigen Überbrückungssteuerung zur Änderung des Betriebes der Überbrückungskupplung in den vollständigen Überbrückungsmodus, ist es selbstverständlich, daß die Erfindung ebenfalls anwendbar ist auf eine schlupfende Überbrückungssteuerung zur Steuerung des Öldrucks mit einer Rückkopplungssteuerung der Differenz zwischen der Motor- und der Turbinengeschwindigkeit, so daß die Überbrückungskupplung in ihrem schlupfenden Überbrückungsmodus läuft.

Die Erfindung wurde zwar ausführlich beschrieben in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen, doch ist es offensichtlich, daß viele Alternativen, Abänderungen und Variationen für den Fachmann naheliegend sind. Entsprechend ist es die Absicht, alle Alternativen, Modifikationen und Variationen in den Rahmen der anhängenden Ansprüche einzuschließen.

Claims

1. Steuervorrichtung für eine Überbrückungskupplung (16) für ein Kraftfahrzeug mit
einem Verbrennungsmotor und einem Automatikgetriebe mit einem Pumpenrad (13),
einer Turbine (12) und einer Überbrückungskupplung (16), die selektiv in einer ersten Betriebsart betreibbar sind, bei welcher eine mechanische Drehmomentenübertra gung erfolgt, und die in einer zweiten Betriebsart betreibbar sind, bei welcher eine hydrodynamische Drehmomentenübertragung erfolgt,
einem Überbrückungssolenoid (24), der vermittels eines Steuersignales mit variabler Zykluseinschaltdauer steuerbar ist, zur Steuerung des an die Überbrückungskupplung (16) angelegten Öldruckes zur Steuerung des Überbrückungsmomentes,
einer ersten Sensoreinrichtung (31) zur Erfassung einer Temperatur des Öls,
einer zweiten Sensoreinrichtung (32) zur Erfassung der Motorlast,
einer dritten Sensoreinrichtung (34, 35) zur Erfassung des Schlupf-Grades zwischen Turbine (12) und Pumpenrad (13),
einer Steuereinheit (30) zur Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Sensor signale, die durch die erste, die zweite bzw. die dritte Sensoreinrichtung (31, 33, 32, 35, 34) erzeugt werden, zur Erzeugung des Steuersignales, das den Überbrückungsso lenoid (24) steuert,
wobei die Steuereinheit (30) über den Überbrückungssolenoid (24) den Kupplungszustand zwischen dem Zustand mechani scher Drehmomentenübertragung und dem Zustand hydrodynamischer Drehmomen tenübertragung steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) derart ausgebildet ist, daß die se bei einem Änderungsbefehl zum Ändern der Betriebsart der Überbrückungskupp lung (16) von der zweiten Betriebsart in die erste Betriebsart für einen Anfangswert der Zykluseinschaltdauer des an den Überbrückungssolenoid (24) angelegten Steuersignales einen Wert wählt, der näher an dem Zykluseinschaltdauerwert des Steuersignales für die erste Betriebsart liegt, wenn das Öl sich in einem Zustand befindet, der ein lang sameres Ansprechen auf die Zykluseinschaltdauersteuerung verursacht.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) derart ausgebildet ist, daß diese für einen Anfangswert der Zy kluseinschaltdauer des an den Überbrückungssolenoid (24) angelegten Steuersignales ei nen Wert wählt, der näher an dem Zykluseinschaltdauerwert des Steuersignales für die erste Betriebsart liegt, wenn eine erhöhte Motorlast erfaßt wird.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) derart ausgebildet ist, daß diese für einen Anfangswert der Zy kluseinschaltdauer des an den Überbrückungssolenoid (24) angelegten Steuersignales ei nen Wert wählt, der näher an dem Zykluseinschaltdauerwert des Steuersignales für die erste Betriebsart liegt, wenn ein erhöhter Schlupf erfaßt wird.

4. Steuervorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) derart ausgebildet ist, daß diese unter Berücksichtigung der Öltemperatur, der Motorlast und dem erfaßten Schlupf für den Anfangswert der Zykluseinschaltdauer des an dem Überbrückungssolenoid (24) angeleg ten Steuersignales den entsprechenden Wert wählt, der dem Zykluseinschaltdauer wert des Steuersignales für die erste Betriebsart am nächsten liegt.