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【発明の名称】 円すい円板巻き掛け伝動装置
【発明者】 【氏名】ルトガー ホルトマン

【氏名】ミヒャエル ロイシェル
【要約】 【課題】公知の円すい円板巻き掛け伝動装置の効率を改善する。

【解決手段】円すい円板巻き掛け伝動装置の変速比制御弁装置は制御電流（ｉ）により、制御電流（ｉ）が中立値（ＮＥ）よりも下の場合には一方の円すい円板対が調節圧力で負荷されかつ制御電流（ｉ）が中立値（ＮＥ）よりも上の場合には他方の円すい円板対が調節圧力で負荷されるように、制御される。本発明によれば運転中の伝動装置の運転値を把握することによって、制御電流（ｉ）の中立値（ＮＥ）を現実化する
【特許請求の範囲】
【請求項１】 巻き掛け手段により巻き掛けられている２つの円すい円板対の円すい円板が、巻き掛け手段に圧着するために、伝動装置により伝達されるトルクに関連している圧着圧力で負荷され、変速比調節のために選択的に一方又は他方の円すい円板対が調節圧力で負荷され、その際ポンプにより生ぜしめられるポンプ圧力が、所定の値だけ調節圧力よりも大きくかつ少なくとも圧着圧力と同じ大きさであるように、制御され、かつ変速比制御弁装置が制御電流により、制御電流が中立値よりも下の場合には一方の円すい円板対が調節圧力で負荷されかつ制御電流が中立値よりも上の場合には他方の円すい円板対が調節圧力で負荷されるように、制御される形式の、円すい円板巻き掛け伝動装置の効率を改善する方法において、制御電流の中立値を、運転中の伝動装置の運転値を把握することによって、現実化することを特徴とする、円すい円板巻き掛け伝動装置の効率を改善する方法。
【請求項２】 調節圧力を把握し、制御電流を、調節圧力がゼロになるまで、変化させ、この場合必要な制御電流の値によって現実化された中立値を形成することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】 伝動装置により伝達されるトルクが極めて小さい場合に、ポンプ圧力を把握し、制御電流を、ポンプ圧力が最低値に達するまで、変化させ、該最低値に相応する制御電流の値によって現実化された中立値を形成することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項４】 制御電流と中立値を中心とする範囲における制御圧力との相互関係を把握して、貯蔵し、この相互関係を伝動装置の制御及び又は調節に役立てることを特徴とする、請求項２又は３記載の方法。
【請求項５】 制御電流と制御圧力との相互関係を種々の温度において把握して、貯蔵することを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】 それぞれ圧着圧力で負荷される１つのピストンシリンダユニットと変速比調節圧力で負荷される１つのピストンシリンダユニットとを備えていて巻き掛け手段により巻き掛けられている２つの円すい円板対と、制御電流が中立値よりも下の場合には一方の円すい円板対を調節圧力で負荷しかつ制御電流が中立値よりも上の場合には他方の円すい円板対を調節圧力で負荷する制御電流で制御される変速比制御弁装置と、圧着圧力をトルクに関連して制御するトルクセンサ装置と、圧力供給のためのポンプと、ポンプ圧力が所定の値だけ調節圧力よりも大きくかつ少なくとも圧着圧力と同じ大きさであるようにポンプ圧力を制御するプレストレス弁と、伝動装置の運転値を把握するためのセンサと接続されていて制御電流を調整してその都度運転値に関連する所定の変速比を生ぜしめる電子的な制御器とを含んでいる円すい円板巻き掛け伝動装置を操作する装置を備えた伝動装置において、運転値の把握によって制御電流の中立値を現実化する現実化装置を特徴とする、伝動装置。
【請求項７】 現実化装置が制御圧力と中立値を中心とする範囲の制御電流との相互関係を把握し、かつ制御器が貯蔵器を含んでおり、この貯蔵器内で該相互関係が貯蔵されて、制御アルゴリズム及び又は調節アルゴリズムにおいて変速比の調整のために考慮されるようにすることを特徴とする、請求項６記載の伝動装置。
【請求項８】 伝動装置を含むドライブトレイン内に設けられているクラッチが開く開放位置に可動である変速レバーと、クラッチを最大でポンプ圧力で制御するクラッチ制御電流で制御器により制御されるクラッチ制御弁と、クラッチ圧力の把握のためのクラッチ圧力センサとが設けられており、その際現実化装置は、変速レバーが開放位置にありかつクラッチ制御弁がポンプ圧力で負荷されている場合に、制御電流に関連するクラッチ圧力センサの出力信号を把握することを特徴とする、請求項６又は７記載の伝動装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１の上位概念に記載した円すい円板巻き掛け伝動装置の効率を改善する方法に関する。更に本発明は請求項６の上位概念に記載した円すい円板巻き掛け伝動装置を操作する装置を備えた伝動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】請求項１の上位概念に記載した円すい円板巻き掛け伝動装置は DE 19546294A1から公知である。このような円すい円板巻き掛け伝動装置においては、各円すい円板対の円すい円板は、伝動装置によって伝達されるトルクに関連する圧力若しくは力によって巻き掛け手段に圧着される。これにより、圧着力はその都度スリップなしの運転に必要な大きさであるに過ぎない。これによって伝動装置の耐用寿命が長くなり、圧着に必要な圧力を生ぜしめるポンプの出力が低下せしめられる。伝動装置の変速比調節は変速比制御弁によって行われ、この変速比制御弁は選択的に一方又は他方の円すい円板対をより大きな圧力で負荷し、このより大きな圧力で負荷された円すい円板対の円すい円板は互いに接近し、他方の円すい円板対の円すい円板は巻き掛け手段の作用で互いに離反し、これによって変速比変化が生ぜしめられる。
【０００３】変速比制御弁を制御する制御電流は、一般に、前制御される部分と調節される部分とから成っている。両方の円すい円板対のいずれも調節圧力で負荷されない場合の制御電流は、円すい円板巻き掛け伝動装置の効率若しくは出力損失にとって重要な大きさをなす。例えば円すい円板巻き掛け伝動装置を備えた自動車が赤信号の前で停車する場合、円すい円板対はその中立位置にあって、調節圧力で負荷されないようにしなければならない。そうでないと、油圧システム若しくはその圧力を生ぜしめるポンプは不必要に大きな出力で動作することになる。巻き掛け伝動装置のスタートクラッチがその被駆動側にあると、停止状態で回転している伝動装置の不必要に大きな摩擦損失によって付加的なエネルギ消費が生じる。
【０００４】制御電流の中立値、換言すればどちらの円すい円板対の変速比制御弁も圧力で負荷されない場合の制御電流、は一般に伝動装置の使用開始の際に検査スタンドで調べられ、伝動装置の制御器の貯蔵器内に貯蔵される。公差、摩滅、ドリフトあるいはそのほかの伝動装置の運転パラメータの変化及び使用期間中の伝動装置の制御によって制御電流の中立値は変化し、このことは前述の理由から効率の悪化をもたらす。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底を成す課題は、このような問題を解決することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１に記載した方法によって解決される。
【０００７】本発明によれば、制御電流の中立値は伝動装置の運転中に現実化され、したがって変速比制御弁がその都度それに適した運転状態において実際に制御電流の中立値により制御され、したがって円すい円板対のいずれも不必要に変速比調節圧力で負荷されることはない。中立値を知ることによって、経費が最初に中立値を検査スタンドで調べた場合の値に減少せしめられる。特に、中立値を同一種類の伝動装置において単に１つの伝動装置についてだけ調べると、有利である。
【０００８】
【発明の実施の形態】請求項２及び３は本発明による方法の２つの有利な実施の形態を記載したものである。
【０００９】請求項４及び５によって、制御電流のための調節器の調節作用が改善される。
【００１０】請求項６は、本発明の課題を解決するための装置を記載したものであって、これは請求項７及び８の特徴によって有利な形式で更に改善される。
【００１１】請求項８の特徴により、制御電流の現実化のため若しくはポンプ圧力と制御電流との相互関係を調べるために、付加的なセンサを必要とすることはない。
【００１２】
【実施例】以下においては、図面に示した実施例を参照しながら、本発明の構成を具体的に説明する。
【００１３】図１によれば、円すい円板巻き掛け伝動装置は駆動側の円すい円板対２と被駆動側の円すい円板対４とを有している。各円すい円板対の円すい円板のそれぞれ一方は他方の円すい円板に対して相対的に軸方向で調節可能である。このためにその都度２つのピストンシリンダユニットが役立ち、その際一方のピストンシリンダユニットの作業室は圧着室６を形成し、他方の作業室は調節室８を形成している。図１においては、円すい円板対４の圧着室及び調節室だけが示されている。ピストンシリンダユニットの圧着室６の圧力負荷は導管１０を介して行われ、この導管はプレストレス弁１２を介してポンプ１４に接続されており、このポンプは油圧媒体を貯蔵容器から汲み上げて、圧送する。駆動側の円すい円板対２と接続されている導管１０はトルク感知器１６を通り、このトルク感知器内で導管１０の被駆動側の横断面がトルクの減少につれて増大して開かれる。図１には示されていない排流開口は排流導管１８に通じており、したがって排流される油圧媒体は伝動装置の潤滑及び又は冷却に役立てられる。両方の円すい円板対２及び４の圧着室６はこの形式で同じ大きさの圧着圧力で負荷される。
【００１４】調節室８を調節圧力で負荷するために、２つの導管２０及び２２が役立ち、これらの導管は変速比弁２４を介してポンプ１４の排流側に接続されている。変速比弁２４を制御する変速比調節弁２６によって変速比弁２４が油圧制御される。これにより変速比調節弁２６と変速比弁２４とは一緒に変速比制御弁を形成している。
【００１５】伝動装置の個々の走行段を切り替えるために、図示していない変速レバーと結合されているスライダ弁２８が役立ち、このスライダ弁はその都度の位置Ｐ（パーキング位置），Ｒ（後進），Ｎ（ニュートラル）及びＤ（通常前進）に応じて、伝動装置の運転を制御する。前進クラッチ３０及び後進クラッチ３２はスライダ弁２８のその都度の位置に応じて、減圧弁として構成されたクラッチ弁３４を介して制御される。クラッチ弁３４の排流側における油圧媒体圧力は圧力センサ３６によって把握される。
【００１６】この配置の制御のために、所属の貯蔵装置を有している制御器３８を備えたマイクロプロセッサが設けられており、その入力点４０は伝動装置若しくは伝動装置を含んでいるドライブトレインの運転状態を把握するためのセンサと接続されている。制御器３８の１つの出力点４２は変速比調節弁２６に接続されており、別の出力点４２はクラッチ弁３４に接続されている。
【００１７】本発明にとって重要なものだけを述べた個々の構成要素の構造及び配置並びに制御器３８の構造及び機能は自体公知であり、したがって詳細に説明することはしない。以下においては本発明にとって重要な範囲だけについて説明する。
【００１８】図２及び図３においては、縦軸にそれぞれ油圧媒体圧力ｐがプロットされ、横軸にそれぞれ制御電流ｉがプロットされている。
【００１９】実線曲線Ｖは導管２０又は２２内における調節圧力を示し、破線曲線Ｐはポンプ１４の下流側におけるポンプ圧力を示し、鎖線曲線Ｄは導管１０内における圧着圧力を示す。
【００２０】図２は比較的に高い圧着圧力Ｄの場合の状態を示すのに対し、図３は比較的に低い圧着圧力Ｄの場合の状態を示す。範囲Ａにおいてはポンプ圧力は変速比弁２４により調整される。この変速比弁２４においては、一方の導管２０又は２２内における調節圧力Ｖがオア ピストンにフィードバックされ、プレストレス弁１２のスライダに軸方向力を生ぜしめ、この軸方向力はばねの力に対して付加的に作用する。スライダの逆の側の端面にはポンプ圧力が作用する。これによりプレストレス弁１２はポンプ圧力を、ポンプ圧力が常にばねの力（ほぼ６.５ｂａｒ）だけ調節圧力よりも大きくなるように、制御する。図２の範囲Ｂにおいては、圧着圧力Ｄが大きいために、圧着圧力Ｄは、６.５ｂａｒよりも大きい圧力だけ、調節圧力Ｖよりも大きい。これによりプレストレス弁１２のスライダには力の不均衡が開放方向に作用して、スライダをそのストッパ（開放位置）に押し、したがってポンプ圧力は実際上圧着圧力に等しい。
【００２１】図３に示した状態（トルクがわずかで、圧着圧力Ｄがわずかである状態）では、範囲Ｂは生ぜしめられず、したがってポンプ圧力は常に調節圧力経過にしたがって変化する。
【００２２】伝動装置の効率にとって、どの調節室も調節圧力で負荷されない中立点ＮＥを知ることが重要である。中立点ＮＥから出発してそれぞれ駆動側又は被駆動側の円すい円板対が調節圧力で負荷される。左から右に向かって最初減少し、次いで再び増大する調節圧力Ｖの経過は例えば変速比調節弁２６内の連続的に増大する制御電流に相応する。伝動装置が、両方の調節室が無圧であるか、若しくは圧着室が設けられていない場合に同じ圧力で負荷されている位置に確実にもたらされ得るようにするためには、変速比調節弁２６をこの伝動装置の無変速位置若しくはニュートラル位置に負荷する制御電流の中立値を知ることが重要である。
【００２３】この中立値を現実化するためには、制御器３８の相応するアルゴリズムで貯蔵することのできる多数の可能性がある。
【００２４】１つの可能性は、一方あるいは両方の導管２０，２２内の調節圧力を圧力センサを介して把握し、変速比調節弁２６に供給される制御電流を、調節圧力値が最低になるまで、変化させ、相応する値を現実化された中立値として貯蔵することである。前述の伝動装置においては、調節圧力の測定は付加的な機能を意味し、経費を増大させる単数又は複数の付加的な圧力センサを必要とする。
【００２５】代替的に、圧着圧力Ｄがわずかである状態で、例えばスライダ弁２８により生ぜしめられた伝動装置のニュートラル位置において、この場合調節圧力に対して平行にずらされる経過を有しているポンプ圧力Ｐ（図３）を把握することができる。変速比調節弁２６を種々の制御電流で負荷する場合に、図３に示したポンプ圧力の経過が生じ、その際最低値が制御電流の中立値に相応する。この方法においても制御電流の中立値を決定するために付加的な圧力センサが必要である。
【００２６】別の可能性は、クラッチ圧力を感知するための圧力センサ３６を使用することである。クラッチ弁３４は制御器３８によって、ポンプ圧力よりも小さいかあるいは最大でポンプ圧力と等しいクラッチ圧力を生ぜしめるように、制御される。ポンプ圧力が比較的にわずかであり、かつクラッチ弁３４の制御電流が制御器３８の相応するアルゴリズムを介して、ポンプ圧力よりも上の所望のクラッチ圧力が生ずるように、調整される場合に、圧力センサ３６によりポンプ圧力を測定することができる。もちろん、このような測定は、変速レバー若しくはスライダ弁２８のスライダが位置Ｐ又はＮにある場合にだけ可能である。それはその場合図３に示した状態（わずかな圧着圧力）が生ずるからである。変速レバーを操作する場合には、測定を直ちに中断し、クラッチ弁の制御電流を自動車が停止している場合の普通の値に下げなければならない。この最後に述べた方法では付加的なセンサは必要でない。これにより簡単な形式で、変速比調節弁２６に作用して、どの調節室も調節圧力で負荷されないようにする制御電流の中立値を知ることができる（位置ＮＥ）位置ＮＥのために必要な変速比調節弁２６の制御電流は一般に４５０ｍＡ程度の大きさである。弁特性曲線にとって特徴的なことは、そのＶ形の経過であり、その際もちろん、ゼロ範囲においてデッド領域あるいは調節圧力と制御電流との相互関係が変化せしめられる範囲になる。この変化せしめられた相互関係は、変速比調節弁２６の制御電流を例えばトルク及び回転数あるいはほかの運転値に関連して調節する調節器に影響を及ぼす。その場合点ＮＥの範囲で調節器の調節が最適に行われないことがあり、これによって固有調節特性及び調節作用が悪化せしめられる。
【００２７】点ＮＥにおける制御電流を決定する前述の方法は、変速比弁２４及び変速比調節弁２６の特性曲線（制御電流と伝動装置の調節圧力若しくは変速比との相互関係）を簡単な形式で調べるために使用することができる。点ＮＥにおける制御電流が４５０ｍＡであると、特性曲線を例えば４００ｍＡと５００ｍＡとの間でとることができ、その際、特性曲線を両方の方向から（４００ｍＡから５００ｍＡへ、かつ５００ｍＡから４００ｍＡへ）調べて、全体のヒステリシスを把握し、中間の運転点ＮＥを見いだすのが有利である。この場合弁特性曲線としては、例えば検査スタンドで行われるプログラムで生ずるような中間の特性曲線を援用することができる。調節が相応する電流範囲にあると直ちに、逆の特性曲線によって調節係数を修正することができる。有利には調べられた特性曲線の傾斜は観察される範囲の縁に相応するように規格化される。
【００２８】温度が高くなると、変速比弁２４の圧力範囲は一般に小さくなり、その特性曲線の傾斜も小さくなる。したがって１つの特性曲線の代わりに、温度及び圧力若しくは変速比に関して制御電流を表す特性フィールド全体を使用若しくは貯蔵するのが有利である。
【００２９】実地においては、圧力センサ３６を使用して、弁特性曲線が次のようにして調べられる：スライダ位置Ｐ又はＮにおいてクラッチ弁３４に１０００ｍＡの電流を流す。クラッチ弁３４若しくはスライダ弁２８の戻し路は閉じられており、したがって圧力センサ３６によってポンプ圧力若しくはシステム圧力を測定することができる。トルクがわずかである場合には、既に述べたように、システム圧力は変速比弁２４ひいてはスライダ弁２６の制御電流によって決定される。
【００３０】スライダ弁２６の制御電流が例えば４００ｍＡと５００ｍＡとの間で変化せしめられると、システム圧力特性曲線に相応するポンプ圧力特性曲線Ｐの最低値を見いだして、特性曲線を規格化し、点ＮＥの範囲で貯蔵し、あるいは温度を付加的に考慮する場合には特性フィールドを貯蔵することができる。
【００３１】とられた弁特性曲線が大きな圧力範囲を有している場合には、特定の電流範囲を飛ばすのが有利なことがある。特性曲線が例えば４３０ｍＡと４７０ｍＡとの間の範囲において圧力変化を有していない場合には、この範囲を飛ばし、増大ゼロの範囲を回避するのが有利である。
【００３２】特許請求の範囲は、可及的に広い権利が得られるように、作成したものである。明細書及び図面においてだけ記載されていて、特許請求の範囲には記載されていない特徴についても必要に応じて、権利を請求することができるものである。
【００３３】従属請求項は必要に応じて独立請求項に変更できるものとする。
【００３４】本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、更に種々の態様で実施することができる。
【出願人】 【識別番号】３９０００９０７０
【氏名又は名称】ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ＬＵＫ ＬＡＭＥＬＬＥＮ ＵＮＤ ＫＵＰＰＬＵＮＧＳＢＡＵ ＧＥＳＥＬＬＳＣＨＡＦＴ ＭＩＴ ＢＥＳＣＨＲＡＮＫＴＥＲ ＨＡＦＴＵＮＧ
【出願日】 平成１２年８月１７日（２０００．８．１７）
【代理人】 【識別番号】１０００６１８１５
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄 （外４名）
【公開番号】 特開２００１−７４１３４（Ｐ２００１−７４１３４Ａ）
【公開日】 平成１３年３月２３日（２００１．３．２３）
【出願番号】 特願２０００−２４７７９３（Ｐ２０００−２４７７９３）