DE4112578A1 - Verfahren zur schaltregelung eines automatik-getriebes und schalt-regelsystem dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schaltregelung eines Automatikgetriebes sowie ein Schalt-Regelsystem dafür und befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren zur Schaltregelung eines Automatikgetriebes an einem Kraftfahrzeug und einem dafür ausgelegten Regelsystem, bei dem eine Mehrzahl von automatisch zu schaltenden Schalteinrichtungen oder -mechanismen in Reihe angeordnet sind und ein Schalten in einer derarten Mehrfach-Stufung beispielsweise fünf Vorwärtsgänge ermöglicht.

JP-A (KOKAI) 4950/1987 offenbart ein Automatikgetriebe, bei dem zwei Schalteinrichtungen hintereinander angeordnet sind und ein Schaltvorgang durch eine Kombination einer durch die erste Schalteinrichtung aus mehreren Schaltstufen eingestellten Schaltstufe mit einer durch die zweite Schalteinrichtung aus mehreren Schaltstufen ausgewählten Schaltstufe bewirkt wird. Wenn beispielsweise die erste Schalteinrichtung zwei Vorwärtsgänge und die zweite Schalteinrichtung drei Vorwärtsgänge ermöglicht, dann erlaubt eine Kombination des Zusammenwirkens der ersten und zweiten Schalteinrichtung die Verwirklichung von fünf Vorwärts-Schaltstufen. Die Druckschrift beschreibt ein Verfahren zur Regelung eines Schaltens des Automatikgetriebes, bei dem die Schaltvorgänge der beiden Schalteinrichtungen gleichzeitig beendet werden, wenn eine der beiden Schalteinrichtungen abwärts, die andere hingegen aufwärts schaltet. Hierdurch wird ein Schaltruck aufgrund einer Kompensation der mit dem Schaltvorgang in einer mit der Schalteinrichtung einhergehenden Verzögerung und der durch den Schaltvorgang in der anderen Schalteinrichtung bewirkten Beschleunigung verringert.

Ein solches Automatikgetriebe mit zwei Schalteinrichtungen, wie es in der Druckschrift angegeben ist, kann jedoch zu einer Verstärkung von Fahrgeschwindigkeits-Schwankungen führen, die jeweils mit einem Schaltvorgang in den Schalteinrichtungen einhergehen, d. h. wenn die beiden Schalteinrichtungen in ein und derselben Richtung betätigt werden. Denn wenn beide Schalteinrichtungen aufwärts oder abwärts schalten, dann können die Geschwindigkeits- Schwankungen des Kraftfahrzeuges, die die Schaltvorgänge durch die Schalteinrichtungen begleiten, noch verstärkt werden, so daß gerade dadurch ein Schaltruck intensiviert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren und ein Regelsystem zur Regelung der Schaltvorgänge in einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, welches eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Schalteinrichtungen enthält, bei dem ein Schaltruck, welcher bei Betätigung von mindestens zwei der mehreren Schalteinrichtungen in gleicher Richtung auftreten kann, ausgeschlossen oder zumindest reduziert wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen 1 bzw. 8.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Schaltregelung eines Automatikgetriebes an einem Kraftfahrzeug, welches eine Mehrzahl von Schalteinrichtungen in Reihe hintereinander angeordnet enthält, um einen bestimmten Gang in einer Mehrfach-Stufung durch geeignete Kombination der Mehrzahl von Schalteinrichtungen einzustellen, wird ein Zeitintervall zur Beendigung eines Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges an einer Schalteinrichtung (bei z. B. zwei Schalteinrichtungen) jeweils gegenüber einem Zeitintervall für die Beendigung des Abwärts- oder Aufwärts- Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung verzögert bzw. verlängert, wenn - bei zumindest zwei Schalteinrichtungen - beide aufwärts oder abwärts geschaltet werden.

Das Regelsystem zur Durchführung des Verfahrens beinhaltet dementsprechend eine Mehrzahl von Schalteinrichtungen, die in Reihe hintereinander angeordnet sind, so daß aus einer Mehrzahl möglicher Schaltstufen eine bestimmte Schaltstufe (Gang) durch geeignete Kombination der mehreren Schalteinrichtungen eingestellt werden kann. Das System beinhaltet eine Einrichtung zur Feststellung, ob mindestens zwei aus mehreren Schalteinrichtungen zugleich aufwärts oder abwärts, d. h. also in derselben Schaltrichtung, geschaltet werden, sowie eine Einrichtung zur Verzögerung der Endzeitpunktes des Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung gegenüber dem Endzeitpunkt des Auf- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung. Die Verzögerungseinrichtung reagiert in Abhängigkeit von einem Signal der Einrichtung zur Feststellung einer gleichen Schaltrichtung, sobald mindestens zwei Schalteinrichtungen gleichzeitig und in gleichen Richtungen, d. h. entweder aufwärts oder abwärts, geschaltet werden.

Mit der vorstehend geschilderten Ausbildung und Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich ein Schaltruck auf ein Minimum im Vergleich mit herkömmlichen Regelverfahren und -systemen vermindern, in welchen durch zwei Schalteinrichtungen auszuführende Schaltvorgänge gleichzeitig abgeschlossen werden, auch wenn mindestens zwei Schalteinrichtungen zu gleicher Zeit aufwärts oder abwärts geschaltet werden. Gemäß der Erfindung wird nämlich eine Veränderung bezüglich der Fahrgeschwindigkeit, die durch nur eine Schalteinrichtung bedingt ist, unmittelbar vor dem Ende des Schaltvorganges des Automatikgetriebes berücksichtigt.

Vorzugsweise wird der Schaltvorgang derjenigen Schalteinrichtung mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis zwischen einem Zeitpunkt vor dem Schaltvorgang und einem Zeitpunkt anschließend daran bezüglich seines Endzeitpunktes gegenüber dem Schaltvorgang der Schalteinrichtung mit dem größeren Übersetzungsverhältnis verzögert, sobald mindestens zwei Schalteinrichtungen zugleich aufwärts oder abwärts geschaltet werden. D. h., wenn die Änderung bezüglich des Übersetzungsverhältnisses gering ist, bleibt auch die eintretende Fahrgeschwindigkeits-Schwankung, die mit dem Schaltvorgang einhergeht, gering. Somit kann die Veränderungsrate bezüglich der Drehzahl in der letzten Stufe des Schaltvorganges in Bezug auf das Automatikgetriebe als Ganzes klein gehalten werden, wenn der Endzeitpunkt des Schaltvorganges der Schalteinrichtung mit der zu erwartenden geringeren Fahrgeschwindigkeits-Änderung, die durch den Schaltvorgang bedingt ist, verzögert wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen sowie aus den Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Schaltzeit-Diagramm, das die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;

Fig. 2 eine rein schematische Darstellung des Aufbaues eines Automatikgetriebes nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Aufbaues der in dem Automatikgetriebe gemäß Fig. 2 enthaltenen Schalteinrichtungen;

Fig. 4 eine Schaltung eines Hydraulikkreises des Automatikgetriebes;

Fig. 5 einen Graphen, der die Beziehung zwischen dem Druckabfall zur Freigabe der als Reibelement des Teil- Getriebes wirkenden ersten Bremse und dem Steuerdruck zeigt, welcher an dem Entlastungsventil für die Druckregelung zum Zweck der Freigabe des Reibelements anliegt, und

Fig. 6, 7 Flußdiagramme eines Regelbeispiels für das Herunterschalten vom fünften in den dritten Gang.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 wird die Leistung einer Brennkraftmaschine 1 über ein Automatikgetriebe AT auf Antriebsräder übertragen. Das Automatikgetriebe AT weist einen Drehmomentwandler 2, ein Teilgetriebe 3 und ein Hauptgetriebe 4 auf, die in dieser Reihenfolge, ausgehend von der Brennkraftmaschine, angeordnet sind.

Gemäß Fig. 3 umfaßt der Drehmomentwandler 2 eine mit der Ausgangswelle 1a der Brennkraftmaschine 1 verbundene Pumpe 20, eine der Pumpe 20 entsprechende Turbine 21 und einen zwischen der Turbine 21 und der Pumpe 20 angeordneten Stator 22. Der Stator 22 ist so angeordnet, daß er aufgrund einer Einweg-Kupplung 23 auf einer feststehenden Achse 24 drehen kann; er wird im wesentlichen durch ein Gehäuse 5 des Automatikgetriebes AT gebildet. Die Einweg-Kupplung 23 gestattet eine Drehung des Stators 22 in gleicher Richtung wie die Pumpe 20, verhindert jedoch eine Drehung im dazu entgegengesetzten Drehsinn.

Mit der Turbine 21 ist eine Ausgangswelle 2a des Drehmomentwandlers 2 verbunden und eine Schließ-Kupplung 25 ist einesteils mit dieser Ausgangswelle 2a und anderenteils mit der Pumpe 20 in Verbindung. Die Kupplung 25 ist in Eingriffsrichtung vorgespannt, so daß sie - in Schließrichtung - durch den Hydraulikdruck des Betriebsöls, das innerhalb des Drehmomentwandlers 2 zirkuliert, im Kupplungseingriff gehalten wird, jedoch eine direkte Verbindung der Ausgangswelle 1a der Brennkraftmaschine 1 mit der Ausgangswelle 2a des Drehmomentwandlers 2 erlaubt, indem sie durch Hydraulikdruck von außen in der Offenstellung gehalten wird, während der Öldruck abgebaut wird. Der Drehmomentwandler 2 in der beschriebenen Ausführung ist an sich bekannt, so daß auf eine weitergehende Beschreibung an dieser Stelle verzichtet wird.

Das Teilgetriebe 3 umfaßt eine Planetengetriebe-Einheit, die aus drei Getriebeelementen besteht, nämlich aus einem Sonnenrad 30, Planetenrädern 31 und einem Hohlrad 32 sowie einem Planetenrad-Träger 33, der mit der Ausgangswelle 2a des Drehmomentwandlers verbunden ist.

Das Sonnenrad 30 ist mittels einer ersten Bremse 34 (B1), die an dem Gehäuse 5 des Automatikgetriebes AT angeordnet ist, befestigt. Von dem Sonnenrad 30 wird die Ausgangsleistung über eine erste Kupplung 35 (C1) auf eine Ausgangswelle 3a übertragen, wenn die erste Bremse 34 gelöst ist. Das Hohlrad 32 ist mit der Ausgangswelle 3a verbunden. Das von der Ausgangswelle 1a der Brennkraftmaschine 1 auf die Ausgangswelle 3a zu übertragende Drehmoment wird somit hinauf- oder herunter­ geschaltet, so daß zwei Gänge vorliegen, von denen ein Gang eine Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 1a auf die Ausgangswelle 3a über das Hohlrad 32 und der andere Gang eine Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle 1a auf die Ausgangswelle 3a über das Sonnenrad 30 vorsieht.

Das Drehmoment der Ausgangswelle 1a der Brennkraftmaschine 1 gelangt auf die Ausgangswelle 3a über das Sonnenrad 30 nur dann, wenn die als Reibelement des Teilgetriebes 3 wirksame erste Kupplung 35 in Eingriff gebracht ist und die erste Bremse 34 gelöst ist. In diesem Zustand befindet sich das Teilgetriebe 3 im unteren Gang. Hingegen wird das Drehmoment auf die Ausgangswelle 3a über das Hohlrad 32 übertragen, sobald die erste Kupplung 35 ausgekuppelt ist und die erste Bremse eingreift. In diesem Zustand befindet sich das Teilgetriebe 3 im höheren Gang. Das Bezugszeichen 36 in Fig. 3 bezeichnet eine Einweg-Kupplung (OWC 1) .

Das Hauptgetriebe 4 weist ein Vorwärts-Planetengetriebe 400 und ein Rückwärts-Planetengetriebe 410 auf. Das Vorwärts- Planetengetriebe 400 beinhaltet drei Getriebeelemente, nämlich ein Sonnenrad 401, Planetenräder 402 mit einem Planetenträger 404 sowie ein Hohlrad 403; das Rückwärts- Planetengetriebe 410 umfaßt drei Getriebeelemente, nämlich ein Sonnenrad 411, Planetenräder 412 mit einem Planetenträger 414 und ein Hohlrad 413. Das Sonnenrad 401 des Vorwärts-Planetengetriebes 400 ist mit dem Sonnenrad 411 des Rückwärts-Planetengetriebes 410 verbunden.

Die Ausgangswelle 3a des Teilgetriebes 3 ist über eine zweite Kupplung 41 (C2) mit dem Sonnenrad 401 des Vorwärts- Planetengetriebes 400 einerseits und mit dem Sonnenrad 411 des Rückwärts-Planetengetriebes 410 andererseits verbunden. Außerdem steht die Ausgangswelle 3a mit dem Hohlrad 403 des Vorwärts-Planetengetriebes 400 in Verbindung. Eine Abtriebswelle 4a des Hauptgetriebes 4 ist mit dem Planetenträger 404 des Vorwärts-Planetengetriebes 400 und mit dem Hohlrad 413 des Rückwärts-Planetengetriebes 410 verbunden. Das Hauptgetriebe 4 weist drei an dem Gehäuse 5 des Teilgetriebes 3 befestigte Bremsen auf, nämlich eine zweite Bremse 43 (B2), eine dritte Bremse 44 (B3) und eine vierte Bremse 45 (B4). Durch Einstellung dieser Reibelemente, d. h. der zweiten, dritten und vierten Bremse 43, 44 bzw. 45 sowie der Kupplungen 41 und 42 läßt sich das Hauptgetriebe 4 in drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang schalten. Gemäß Fig. 3 sind außerdem Einweg- Kupplungen 46 und 47 (OWC 2 und OWC 3) vorgesehen.

Die Tabelle 1 zeigt die Beziehung des Eingriffs- bzw. Lösezustands zwischen den Bremsen 43 bis 45 und den Kupplungen 41 und 42 und den dadurch erzielbaren Schaltgängen, die das Hauptgetriebe 4 einnehmen kann. Weiterhin geht aus der Tabelle 1 hervor, daß das Automatikgetriebe AT auf fünf Vorwärtsgänge ausgelegt ist, indem die durch das Hauptgetriebe 4 zur Verfügung stehenden Gänge mit den von dem Teilgetriebe 3 gelieferten Schaltstufen kombiniert werden.

Der erste Gang wird dadurch geschaltet, daß sich das Teilgetriebe 3 in der unteren Schaltstufe befindet und das Hauptgetriebe 4 ebenfalls auf die untere Schaltstufe eingestellt ist. Der zweite Gang liegt vor, wenn das Teilgetriebe 3 in der höheren Schaltstufe steht, während das Hauptgetriebe 4 die untere Schaltstufe einnimmt. Der dritte Gang ist geschaltet, wenn sich das Teilgetriebe 3 in der unteren Schaltstufe und das Hauptgetriebe 4 in einer Zwischen-Schaltstufe befindet. Der vierte Gang liegt vor, wenn das Teilgetriebe 3 die untere Schaltstufe und das Hauptgetriebe 4 eine hohe Schaltstufe einnimmt. Schließlich ist in den fünften Gang geschaltet, wenn das Teilgetriebe 3 in der hohen Schaltstufe und das Hauptgetriebe ebenfalls in der hohen Schaltstufe steht.

Tabelle 1

Das Automatikgetriebe AT ist gemäß Fig. 4 mit einem hydraulischen Druck-Schaltkreis 6 ausgestattet. Einem Wählventil 60 wird über eine Druckleitung L1 nach entsprechender Druckeinstellung darin Betriebsöl PL zugeführt. Das Wählventil 60 ist so ausgelegt, daß es Wählstellungen 1, 2, D, N, R und P einnehmen kann. Es ist mit drei Zufuhröffnungen a, b und c versehen, die so liegen, daß sie mit der Druckleitung L1 zur Beaufschlagung mit Hydraulikdruck in Verbindung stehen, sobald das Wählventil in einer der genannten Wählstellungen steht. Außerdem sind zwei Auslaßöffnungen d und e vorgesehen. Wenn beispielsweise die Wählstellung R gewählt ist, steht die Druckleitung L1 mit den Zuführöffnungen b und c in Verbindung. Ist die Wählstellung 1 oder 2 ausgewählt, dann steht die Druckleitung L1 mit den Zufuhröffnungen a und b in Verbindung, während zwischen der Druckleitung L1 und allein der Zufuhröffnung a eine Verbindung besteht, sobald die Wählstellung D gewählt ist.

Eine Druckleitung L2, die an die Zufuhröffnung a angeschlossen ist, steht außerdem mit der dritten Kupplung 42 (C3) und mit der zweiten Bremse 43 (B2) über ein erstes Schaltventil 61 in Verbindung. Eine mit dem ersten Schaltventil 61 verbundene weitere Druckleitung L3 verbindet ein zweites Schaltventil 62 mit der vierten Bremse 45 (B4) und der zweiten Kupplung 41 (C2).

An die Zufuhröffnung b ist eine Druckleitung L4 angeschlossen, die außerdem über das erste Schaltventil 61 mit der dritten Bremse 44 (B3) verbunden ist. Mit der Zufuhröffnung c ist eine Druckleitung L5 verbunden, die wiederum über das zweite Schaltventil 62 mit der zweiten Kupplung 41 (C2) in Verbindung steht.

Das Betriebsöl PL wird wahlweise über ein drittes Schaltventil 63 der ersten Kupplung 35 (C1) und der ersten Bremse 34 (B1) des Teilgetriebes 3 zugeführt. Außerdem kann das Betriebsöl PL jeweils den linken Seiten der Schaltventile 61, 62 und 63 über entsprechende Zweig- Druckleitungen L7, L8 und L9 zugeführt werden, die von einer Druckleitung L6 abzweigen. Die Zweig-Druckleitung L7 enthält ein erstes Magnetventil 64, die Zweig-Druckleitung L8 enthält ein zweites Magnetventil 65 und die Zweig- Druckleitung L9 ist mit einem dritten Magnetventil 66 ausgestattet. Alle drei Magnetventile 64, 65 und 66 sind Schaltventile, die zwischen einem Ein- und Aus-Zustand geschaltet werden können. Steht das erste Magnetventil 64 offen, so gelangt Betriebsöl PL zum linken Ende des ersten Schaltventils 61 und bewegt dessen Schieber 61a (in der Zeichnung) nach rechts. Dadurch kann Betriebsöl PL zur dritten Bremse 44 (B3) gelangen, so daß als Folge davon das Automatikgetriebe AT die Gänge 1, 2 und R einnehmen kann. Ist das erste Magnetventil 64 geschlossen, so wird der Schieber 61 des ersten Schaltventils 61 in der Zeichnung nach links verschoben, so daß dadurch Betriebsöl PL aus der Druckleitung L2 zur zweiten Bremse 43 (B2) gelangt. Außerdem werden über die Druckleitung L3 und das zweite Schaltventil 62 die vierte Bremse 45 (B4) und die zweite Kupplung 41 (C2) mit Betriebsöl beaufschlagt, so daß dadurch das Automatikgetriebe AT die Gänge 3, 4 und 5 einnimmt.

Steht das zweite Magnetventil 65 offen, so gelangt Betriebsöl PL zum linken Ende des zweiten Schaltventils 62, und dessen Schieber 62a wird nach rechts verschoben. Dadurch kann Betriebsöl PL aus der Druckleitung L3 zur vierten Bremse 45 (B4) und aus der Druckleitung L5 zur zweiten Kupplung 41 (C2) gelangen. Diese Konstellation ergibt eine Einstellung des Automatikgetriebes AT auf die Gänge 1, 2, 3 und R. Ist das zweite Magnetventil 65 aber geschlossen, so wird der Schieber 62 des zweiten Schaltventils 62 nach links verschoben. Dadurch strömt Betriebsöl PL aus der Druckleitung L3 zur zweiten Kupplung 41 (C2) und verstellt als Folge davon das Automatikgetriebe AT in die Gänge 4 und 5.

Ist das dritte Magnetventil 66 offen, so wird Betriebsöl PL dem linken Ende des des Schaltventils 63 zugeführt, wodurch dessen Schieber 63a nach rechts verschoben wird und Betriebsöl PL der ersten Kupplung 35 (C1) zugeführt werden kann. Das bewirkt eine Verstellung des Automatikgetriebes AT in die Gänge 2 und 5. Ist das dritte Magnetventil 66 geschlossen, so wird der Schieber 63a des dritten Schaltventils 63 nach links verschoben. Dadurch gelangt Betriebsöl PL zur ersten Bremse 34 (B1). Dies ermöglicht eine Einstellung des Automatikgetriebes AT auf die Gänge 1, 3, 4 und R.

Die Beziehung zwischen jedem der Gänge und den Magnetventilen 64, 65 und 66 ergibt sich aus Tabelle 2. Darin bezieht sich die Angabe "SOL 1" auf das erste Magnetventil 61, die Angabe "SOL 2" auf das zweite Magnetventil 62 und die Angabe "SOL 3" auf das dritte Magnetventil 63.

Tabelle 2

Jede der Druckleitungen zur Zufuhr oder Abfuhr von Betriebsöl, die direkt mit jedem der Reibelemente in Verbindung steht, ist mit einem Akkumulator 67, 68, 69, 70, 71, 72 bzw. 73 versehen. Jeder dieser Akkumulatoren 69 bis 73 für das Hauptgetriebe 4 ist mit einem Modulations-Druck Pm1 als Haltedruck über eine Druckleitung L10 beaufschlagt. Modulations-Druck Pm2 liegt als Haltedruck über eine Druckleitung L11 an den Akkumulatoren 67 und 6S des Teilgetriebes 3 an. Die Einstellung der Modulations-Drücke Pm1 und Pm2 erlaubt es, den Anstieg des an den Reibelementen 34, 35 sowie 41 bis 45 anliegenden Druckes und das Ausmaß, in dem der Druck darin wieder verringert wird, zu steuern. So kann beispielsweise gemäß Fig. 5 ein Nachhinken PT, das im Verlauf der Freigabe des Hydraulikdruckes in der ersten Bremse 34 (B1) auftreten kann, auch kürzer eingestellt werden, indem der Modulations-Druck Pm2 erhöht wird, wie dies strichpunktiert in Fig. 5 angegeben ist. Durch eine Verringerung des Modulations-Druckes Pm2 kann dieses Nachhinken verstärkt werden, wie gestrichelt aus Fig. 5 hervorgeht. Somit läßt sich die zur Umschaltung der Reibelemente 34 und 35 des Teilgetriebes 3 erforderliche Zeit einstellen.

An die Auslaßöffnung f des dritten Schaltventils 63 für die erste Bremse 34 ist eine Auslaßleitung L12 angeschlossen, die mit der Öffnung g eines Entlastungsventils 75 verbunden ist. Das Entlastungsventil 75 enthält ein bewegliches Ventilelement 75a, mit welchem der effektive Öffnungsquerschnitt einer an dem Ventil vorgesehenen Auslaßöffnung g linear einstellbar ist und das gemäß der zeichnerischen Darstellung durch einen an dem rechten Ende des Entlastungsventils 75 wirkenden Steuerdruck Pm (in der Zeichnung) nach links verschiebbar ist. Bei dieser Linksverschiebung des Ventilelements 75a wird der effektive Öffnungsquerschnitt der Auslaßöffnung g des Entlastungsventils 75 allmählich größer. Der Steuerdruck Pm wird durch ein Linear-Magnetventil oder ein Last­ Magnetventil 76 gesteuert, wodurch wiederum der Entlastungsstrom aus der ersten Bremse 34 gesteuert wird.

Das Schalten des Automatikgetriebes AT läßt sich durch eine (nicht gezeigte) Regeleinheit regeln, die durch einen Mikrocomputer od. dgl. gebildet ist. Die Regeleinheit enthält eine Mannigfaltigkeit von Daten, die für die Regelung des Schaltvorganges des Automatikgetriebes AT erforderlich sind, um das Hoch- und Herunterschalten des Automatikgetriebes zu bewirken. So erzeugt die Regeleinheit beispielsweise Aufwärts- oder Abwärts-Schaltsignale für die Magnetventile 61, 62 und 63 aufgrund einer Auswertung von Aufwärts- und Abwärts-Schaltkurven eines Getriebe- Kennfeldes auf der Basis eines durch die Fahrgeschwindigkeit und die Motorlast vorbestimmten Schalt- Kennfeldes. Da eine Schaltregelung dieser Art an sich bekannt ist, bedarf es an dieser Stelle keiner ins Einzelne gehenden weiteren Beschreibung.

Der Regeleinheit werden Signale aus Sensoren 80, 81 und 82 (Fig. 3) eingegeben. Der Sensor 80 tastet die Drehzahl NT der Turbine 21 ab, der Sensor 81 erfaßt die Drehzahl N1, die die Ausgangswelle 3a des Sonnenrades 30 des Teilgetriebes 3 überträgt, und der Sensor S2 erfaßt die Drehzahl No, die auf die Sonnenräder 401 und 411 des Hauptgetriebes durch die Ausgangswelle 3a des Teilgetriebes 3 übertragen wird.

Wenn das Hauptgetriebe 4 und das Teilgetriebe 3 zur gleichen Zeit aufwärts oder abwärts schalten, führt die Regeleinheit eine Regelung des entsprechenden Aufwärts­ oder Abwärts-Schaltvorganges an diesen beiden Getrieben wie folgt aus:
Es sei angenommen, daß Teilgetriebe 3 und Hauptgetriebe 4 abwärts schalten, was bei einem Schalten aus der Schaltstufe 5 auf die Schaltstufe 3 sowie aus der Schaltstufe 5 auf die Schaltstufe 1 der Fall ist, wie sich aus der vorstehenden Tabelle 1 ergibt. Im nachfolgenden wird der Schaltvorgang aus der Schaltstufe 5 auf die Schaltstufe 3 als Beispiel erläutert, wobei auf die Flußdiagramme in den Fig. 6 und 7 Bezug genommen wird. Das Herunterschalten aus der Schaltstufe 5 auf die Schaltstufe 3 erfolgt in einem Zustand, in welchem das Teilgetriebe 3 sich in der Niedrig-Schaltstufe befindet. Dies wird erreicht durch Einkuppeln der ersten Kupplung 35 (C1) und Freigabe der ersten Bremse 34 (B1). Wenn dieses Herunterschalten des Teilgetriebes 3 beendet ist, ist die Ausgangswelle 2a des Drehmomentwandlers 2 direkt mit der Ausgangswelle 3a des Teilgetriebes 3 gekoppelt, so daß die Drehzahl NT, die durch den Sensor 80 abgetastet wird, gleich der Drehzahl N1 ist, welche durch den Sensor S1 erfaßt wird. Dieser Vorgang des Abwärtsschaltens wird ausgeführt, wenn das Hauptgetriebe 4 eine Zwischen- Schaltstufe einnimmt, indem die zweite Kupplung 41 (C2) gelöst wird, der Eingriffszustand der zweiten Bremse 43 (B2) beibehalten wird und ein Eingriff der Freilauf- Kupplung 47 (OWC 3) hergestellt wird. Wenn der Abwärts- Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 beendet ist, wird die Drehzahl No, die von dem Sensor 82 erfaßt wird, unter der Wirkung der Freilauf-Kupplung 47 zu Null. Der Gesamtüberblick des hier durchzuführenden Regelvorganges läßt erkennen, daß das Übersetzungsverhältnis des Teilgetriebes 3 kleiner als das Übersetzungsverhältnis des Hauptgetriebes 4 und daß folglich das Hauptgetriebe 4 vor dem Teilgetriebe 3 heruntergeschaltet wird, so daß der Endzeitpunkt des Abwärts-Schaltsvorganges des Teilgetriebes 3 gegenüber dem Endzeitpunkt des Abwärts-Schaltvorganges des Hauptgetriebes 4 verzögert wird (s. den Schaltzeit- Verlauf gemäß Fig. 1). In Fig. 1 gibt das Bezugszeichen A die Drehzahl NT der Turbine 21, das Bezugszeichen B die Drehzahl auf der Eingangsseite (3a) des Hauptgetriebes 4 und das Bezugszeichen C die Drehzahl auf der Eingangsseite (2a) des Teilgetriebes 3 an.

Der Inhalt der Flußdiagramme gemäß dem Fig. 6 und 7 wird unter der vorstehend beschriebenen Prämisse erläutert:
Im Schritt S1 wird abgefragt, ob eine Markierung F auf Null steht. Trifft das zu, dann geht das Programm zum Schritt S2 weiter, in welchem abgefragt wird, ob eine Anweisung zur Ausführung eines Schaltvorganges aus der Schaltstufe 5 in die Schaltstufe 3 vorliegt. Liegt diese Anweisung vor, dann geht das Programm weiter zum Schritt S3, in welchem der Sensor die Überwachung der Drehzahl No beginnt, worauf sich der Schritt S4 anschließt, in dem ein Zeitzähler anläuft. In dem Schritt S5 erfolgt eine Anweisung zur Lösung der zweiten Kupplung 41 (C2), um das Hauptgetriebe 4 herunterzuschalten. Nach der Anweisung zur Lösung der zweiten Kupplung 41 (C2) in dem Schritt S5 geht das Programm weiter zum Schritt S6, in welchem abgefragt wird, ob das - in Fig. 1 angegebene - Zeitintervall t1 verstrichen ist, d. h. ob das Zeitintervall t länger als das Zeitintervall t1 ist. Ergibt die Abfrage im Schritt S6, daß das Zeitintervall t gleich oder kürzer als das Zeitintervall t1 ist, dann setzt das Programm im Schritt S7 die Markierung F auf 1 und durchläuft anschließend nach dem Rücksprung die Schleife S1 und S8. Das Setzen der Markierung F auf 1 bedeutet, daß der Abwärts-Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 begonnen hat. Wenn im Schritt S6 ermittelt wird, daß das Zeitintervall t1 verstrichen ist, nachdem die Anweisung zur Lösung der zweiten Kupplung 41 (C2) gegeben worden war, dann geht das Programm zum Schritt S9 weiter, in welchem die Einstellung des Steuerdruckes Pm für das Entlastungsventil 45 beginnt. Das bedeutet, daß das Magnetventil 76 betätigt wird, um den Steuerdruck für das Entlastungsventil 75 zu bestimmen. Im Schritt S10 wird die Anweisung zur Lösung der ersten Bremse 34 (B1) gegeben, wodurch das Herunterschalten des Teilgetriebes 3 beginnt. Daran schließt sich der Schritt S11 an, in welchem die Drehzahl N1 mit der Drehzahl NT verglichen wird.

In dem Schritt S12 wird abgefragt, ob die Drehzahl No Null ist, d. h. ob das Herunterschalten des Hauptgetriebes 4 beendet ist. Ist die Drehzahl No nicht Null, dann wird im Schritt S13 abgefragt, ob die Drehzahl N1 gleich der Drehzahl NT ist. Ist die Drehzahl N1 größer oder kleiner als die Drehzahl NT, dann setzt das Programm im Schritt S14 die Markierung F auf 2 und durchläuft nach dem anschließenden Rücksprung die Schleife bis zum Schritt S12 über die Schritte S1, S8 und S15. Das Einstellen der Markierung F auf 2 bedeutet, daß der Abwärts-Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 noch nicht beendet ist. Zeigt sich im Schritt S13, daß die Drehzahl S1 gleich der Drehzahl NT ist, d. h. daß der Abwärts-Schaltvorgang des Teilgetriebes 3 bereits beendet ist, dann bedeutet dies, daß das Teilgetriebe 3 den Abwärts-Schaltvorgang vor dem Abwärts- Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 beendet hat. Daraufhin verringert das Programm im Schritt S16 den Steuerdruck Pm um einen vorbestimmten Betrag Pm. Daraufhin wird der resultierende Steuerdruck Pm als Erfahrungswert für den Steuerdruck des nächstfolgenden Schaltvorganges gespeichert.

Ergibt sich in dem Schritt S12, daß die Drehzahl No Null ist, d. h. daß der Abwärts-Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 beendet ist, dann liest das Programm im Schritt S30 das Zeitintervall T1 aus (s. Fig. 1) und fragt anschließend in dem Schritt S17 ab, ob die Drehzahl N1 gleich der Drehzahl NT ist. Trifft das nicht zu, d. h. ist die Drehzahl Nl größer oder kleiner als die Drehzahl NT, dann geht das Programm zum Schritt S18 weiter, weil der Abwärts- Schaltvorgang des Teilgetriebes 3 noch nicht beendet ist. Im Schritt S18 wird die Markierung F auf 3 gesetzt. Daraufhin durchläuft das Programm nach dem Rücksprung die Schleife bis zum Schritt S17 über die Schritte S1, S8 und S17. Das Einstellen der Markierung F auf 3 bedeutet, daß der Abwärts-Schaltvorgang des Teilgetriebes 3 noch nicht beendet ist, auch wenn der Abwärts-Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 bereits zu Ende ist. Ergibt sich im Schritt S17, daß die Drehzahl N1 gleich der Drehzahl NT ist, dann geht das Programm weiter zum Schritt S19, da der Abwärts-Schaltvorgang des Teilgetriebes 3 beendet ist. Im Schritt S19 wird das Zeitintervall T2 (s. Fig. 1) ausgelesen und im Schritt S20 wird die Steuerung des Steuerdruckes beendet. Im Schritt S21 wird der Vergleich der Drehzahlen N1 und NT abgeschlossen. Im Schritt S22 erfolgt eine Subtraktion des Zeitintervalls T1 von dem Zeitintervall T2, woraufhin in den Schritten S23 bzw. S24 abgefragt wird, ob das Zeitintervall T größer als das Zeitintervall Ta bzw. kleiner als das Zeitintervall Tb ist. Wenn die Abfragen in den Schritten S23 und S24 ergeben, daß das Zeitintervall T in einem vorbestimmten Bereich liegt, d. h. Ta < T < Tb ist, dann setzt das Programm in dem Schritt S25 die Markierung F wieder auf Null. Ergibt sich im Schritt S23, daß das Zeitintervall T gleich oder kleiner als das Zeitintervall Ta ist, dann geht das Programm zum Schritt S26 weiter, weil der Zeitpunkt für die Beendigung des Abwärts-Schaltvorganges des Teilgetriebes 3 in Bezug auf den Abwärts-Schaltvorgang des Hauptgetriebes 4 zu früh ist. Im Schritt S26 wird das Zeitintervall T1 zur Festlegung des Startzeitpunktes für den Schaltvorgang des Teilgetriebes 3 um eine vorbestimmte Zeitdauer t1 verlängert. Das resultierende Zeitintervall t1 wird dann als Erfahrungswert für den Startzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes 3 bei der Ausführung eines anschließenden Schaltvorganges gespeichert.

Ergibt sich in dem Schritt S24, daß das Zeitintervall T gleich oder größer als das Zeitintervall tb ist, dann erhöht das Programm in dem Schritt S27 den Steuerdruck Pm um einen vorbestimmten Wert Pm für den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes 3. Der resultierende Steuerdruck Pm wird als Erfahrungswert für den Steuerdruck des nächsten Schaltvorganges gespeichert.

Bei Befolgung der Regelung des Abwärts-Schaltvorganges aus der fünften Schaltstufe in die dritte Schaltstufe, wie sie vorstehend geschildert ist, wird die Änderungsrate bezüglich der Drehzahl des Automatikgetriebes AT unmittelbar vor der Beendigung des Schaltvorganges des Automatikgetriebes AT klein, wie sich aus der Änderung der Turbinendrehzahl A in Fig. 1 erkennen läßt, weil der Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes 3 mit dem relativ kleineren Übersetzungsverhältnis und nicht der Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes 4 verzögert wird. Folglich kann bei einem Herunterschalten sowohl des Teilgetriebes 3 als auch des Hauptgetriebes 4 ein Schaltruck auf ein Minimum verringert werden.

Weiterhin wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Zeitdauer T, die vom Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes 4 bis zum Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes 3 reicht (sowie weitere Zeitintervalle) als Erfahrungswert festgehalten. Dadurch lassen sich Probleme vermeiden, die daraus entstehen können, daß aufgrund einer zu langen Zeitdauer T ein Schaltruck in zwei Stufen entsteht oder daß aufgrund einer zu kurzen Zeitdauer T der Effekt einer Reduzierung des Schaltruckes auf der Seite des Automatikgetriebes AT wieder eliminiert wird.

Auch wenn in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel das Teilgetriebe 3 so angeordnet ist, daß sein Endzeitpunkt bezüglich des Schaltvorganges gegenüber dem Endzeitpunkt des Schaltvorganges in dem Hauptgetriebe 4 verzögert ist, ist es euch denkbar, den Endzeitpunkt des Schaltvorganges in dem Hauptgetriebe 4 gegenüber dem Endzeitpunkt des Schaltvorganges in dem Teilgetriebe 3 auf später zu legen.

Abweichend von dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem das Teilgetriebe 3 vor dem Hauptgetriebe 4 angeordnet ist, kann das Teilgetriebe 34 auch hinter dem Hauptgetriebe 4 angeordnet werden. Bezüglich der Unterdrückung von Fahrgeschwindigkeitsschwankungen zum Endzeitpunkt des Schaltvorganges und bezüglich der Eliminierung von Trägheitseinflüssen sind jedoch die vorstehend beschriebenen Ausführungen bevorzugt.

Claims (20)

1. Verfahren zur Regelung der Schaltvorgänge an einem automatischen Getriebe eines Kraftfahrzeuges, das eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Schalteinrichtungen enthält, um eine Schaltstufe in einer Mehrfach-Stufung durch geeignete Kombination der mehreren Schalteinrichtungen einzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorgang von zumindest zwei Schalteinrichtungen (3, 4) der Endzeitpunkt des Aufwärts- bzw. Abwärts- Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- bzw. Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) verzögert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis zwischen einem Zeitpunkt vor und einem Zeitpunkt nach dem Schaltvorgang gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) mit dem größeren Übersetzungsverhältnis verzögert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungs-Zeitdauer, um welche der Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) verzögert wird, zur Erzielung einer angepaßten Verzögerungs-Zeitdauer festgehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Abwärts- Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) verzögert wird, indem der Startzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Startzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) verlegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der mehreren Schalteinrichtungen (3, 4) Reibelemente (34, 35 . . .) im Rahmen eines Planetengetriebes zur Anwendung kommen und daß ein Schaltvorgang durch Eingreifen oder Lösen der Reibelemente ausgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schalteinrichtungen (3, 4) zur Anwendung kommen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Schalteinrichtungen (3, 4) ein Teilgetriebe (3) bildet und daran zwei Schaltstufen, nämlich eine niedrige Schaltstufe und eine höhere Schaltstufe, einstellbar sind und die andere Schalteinrichtung ein Hauptgetriebe (4) bildet, an dem drei Schaltstufen, nämlich eine niedere Schaltstufe, eine Zwischen-Schaltstufe und eine höhere Schaltstufe, einstellbar sind.

8. Schalt-Regelsystem für ein automatisches Getriebe an einem Kraftfahrzeug, das eine Mehrzahl von in Reihe angeordneten Schalteinrichtungen enthält, um eine Schaltstufe in einer Mehrfach-Stufung durch geeignete Kombination der mehreren Schalteinrichtungen einzustellen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Feststellung einer gleichen Schaltrichtung von mindestens zwei zugleich aufwärts oder abwärts zu schaltenden Schalteinrichtungen (3, 4) der mehreren Schalteinrichtungen und durch eine Verzögerungseinrichtung zum Verzögern des Endzeitpunkts des Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) in Abhängigkeit von einem Signal der Einrichtung zur Feststellung einer gleichen Schaltrichtung im Fall des Aufwärts- oder Abwärtsschaltens der beiden Schalteinrichtungen in gleicher Schaltrichtung.

9. Schalt-Regelsystem nach Anspruch S, gekennzeichnet durch durch eine Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Endzeitpunktes des Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges an der Schalteinrichtung (3) mit dem kleineren Übersetzungsverhältnis zwischen einem Zeitpunkt vor und einem Zeitpunkt nach dem Schaltvorgang gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der Schalteinrichtung (4) mit dem größeren Übersetzungs­ verhältnis.

10. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung zur Verzögerung des Endzeitpunktes des Aufwärts- oder Abwärts- Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Aufwärts- Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) eine Einrichtung zur Verlegung des Startzeitpunktes des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der einen Schalteinrichtung (3) gegenüber dem Startzeitpunkt des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorganges der anderen Schalteinrichtung (4) ist.

11. Schalt-Regelsystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen (3, 4) Reibelemente (34, 35 . . .) im Rahmen eines Planetengetriebes aufweisen, wobei ein Schaltvorgang durch Eingreifen oder Lösen der Reibelemente ausgeführt wird.

12. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schalteinrichtungen (3, 4) vorgesehen sind.

13. Schalt-Regeleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Schalteinrichtungen (3, 4) ein Teilgetriebe (3) zur Festlegung zweier Schaltstufen, nämlich einer niederen und einer höheren Schaltstufe, ist und daß die andere Schalteinrichtung ein Hauptgetriebe (4) zur Festlegung dreier Schaltstufen, nämlich einer niederen Schaltstufe, einer Zwischen- Schaltstufe und einer höheren Schaltstufe ist.

14. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Teilgetriebe (3) und das Hauptgetriebe (4) in Reihe hintereinander angeordnet sind und daß das Teilgetriebe (3) der Brennkraftmaschine (1) und das Hauptgetriebe (4) den Antriebsrädern zugeordnet ist.

15. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung zur Verschiebung der Schaltdauer der Schalteinrichtungen den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes (4) verzögert.

16. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung zur Verschiebung der Schaltdauer der Schalteinrichtungen den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) gegenüber dem Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes (4) durch Verlegung des Startzeitpunktes des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) gegenüber dem Startzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes (4) verzögert.

17. Schalt-Regelsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 16, gekennzeichnet durch durch eine Einstelleinrichtung für die Verzögerungsdauer zur Einstellung des Endzeitpunktes des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3).

18. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung für die Verzögerungsdauer den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) einstellt, indem der Startzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) verschoben wird, wenn der Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) zu früh liegt.

19. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung zur Einstellung der Verzögerungsdauer den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) einstellt, indem der Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) vorverlegt wird, wenn der Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) zu spät liegt.

20. Schalt-Regelsystem nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch durch eine Speichereinrichtung zum Festhalten des Endzeitpunkts des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3), wobei die Einstelleinrichtung für die Verzögerungsdauer den Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) auf der Basis eines in der Speichereinrichtung festgehaltenen Wertes einstellt.