DE4112578C2 - Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe - Google Patents
Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-AutomatikgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für ein
Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe mit den Merkmalen gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (US-A 46
90 017) laufen die Schaltvorgänge in den beiden
Teilgetrieben des Automatikgetriebes so ab, daß sie
synchron beendet sind, wenn ein Gang des Automatikgetriebes
geschaltet werden soll, der in dem einen Teilgetriebe ein
Hinaufschalten, in dem anderen Teilgetriebe aber ein
Herunterschalten erfordert. Um Einflüsse auszuschalten, die
von Fall zu Fall die Zeitdauer der Schaltvorgänge in den
Teilgetrieben verändern, wird als Kriterium für die
Beendigung eines Schaltvorgangs in zumindest einem der
Teilgetriebe ein Vergleich zwischen einer zu erzielenden
Synchronisations-Drehzahl und der tatsächlichen Drehzahl
einer bestimmten Getriebekomponente ausgeführt und in
Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis bestimmt, ob der
Schaltvorgang beendet ist oder nicht. Durch den weitgehend
exakt synchronen Ablauf der Schaltvorgänge in den
Teilgetrieben werden Schaltrucke vermieden.
Mit einer anderen Steuervorrichtung der genannten Art (DE
36 13 753 A1) wird ebenfalls angestrebt, Schaltrucke an
einem Automatikgetriebe zu vermeiden, die durch
entgegengesetzt gerichtete Schaltvorgänge der beiden
Teilgetriebe entstehen können, falls diese Schaltvorgänge
nicht exakt synchron beendet sind. Die Lösung wird darin
gesehen, Gangschaltungen des Automatikgetriebes, die
zueinander entgegengerichtete Schaltvorgänge in den
Teilgetrieben erfordern, zu sperren.
Von der Steuerung eines nicht zu der hier besprochenen
Gattung zählenden Automatikgetriebes, das nicht aus
Teilgetrieben aufgebaut, sondern in sich geschlossen ist
(DE 37 29 626 AI), ist es bekannt, Schaltrucke dadurch zu
vermeiden, daß von zwei zur Einstellung einer bestimmten
Schaltstufe erforderlichen Kupplungen eine gegenüber der
anderen verzögert geschlossen wird.
Ein aus zwei Teilgetrieben aufgebautes Automatikgetriebe
der eingangs genannten Art kann jedoch zu einer Verstärkung
von Fahrgeschwindigkeits-Schwankungen führen, die als Folge
eines Schaltvorgangs in einen Gang auftreten, wenn hierfür
die beiden Teilgetriebe in ein und derselben Richtung
betätigt werden. Denn wenn beide Teilgetriebe aufwärts oder
abwärts schalten, dann können die
Geschwindigkeitsschwankungen des Kraftfahrzeuges, die aus
den Schaltvorgängen der Teilgetriebe resultieren, noch
verstärkt werden, so daß gerade dadurch ein Schaltruck
intensiviert wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Steuereinrichtung
der genannten Art zu schaffen, durch die ein Schaltruck bei
der Betätigung der beiden Teilgetriebe in gleicher Richtung
ausgeschlossen oder zumindest reduziert wird.
Erfindungsgemäß wird bei einer Steuereinrichtung der
eingangs genannten Art die Aufgabe gelöst durch die
Merkmale gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruches 1.
Erfindungsgemäß wird ein Zeitintervall zur Beendigung eines
Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorgangs an einem Teilgetriebe
jeweils gegenüber einem Zeitintervall für die Beendigung
des Aufwärts- oder Abwärts-Schaltvorgangs des anderen
Teilgetriebes verzögert bzw. verlängert, wenn beide
aufwärts oder abwärts geschaltet werden. Dabei wird
erfindungsgemäß der Schaltvorgang desjenigen Teilgetriebes
verzögert, das in der Zeit zwischen einem Zeitpunkt vor und
einem Zeitpunkt nach dem Schaltvorgang das kleinere
Übersetzungsverhältnis aufweist. Wenn die Änderung
bezüglich des Übersetzungsverhältnisses gering ist, bleibt
auch die eintretende Fahrgeschwindigkeits-Schwankung, die
mit dem Schaltvorgang einhergeht, gering. Somit kann die
Veränderungsgeschwindigkeit der Drehzahl in der letzten
Phase des Schaltvorgangs in Bezug auf das Automatikgetriebe
als Ganzes kleingehalten werden, wenn der Endzeitpunkt des
Schaltvorganges des Teilgetriebes mit der zu erwartenden
geringeren Fahrgeschwindigkeits-Änderung hinausgeschoben
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 1 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.
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 Wahlstellung 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 61a 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 62a 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 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.
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 68 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
Schaltventile 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 82 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 81
erfaßt wird. Dieser Vorgang des Abwärtsschaltens wird
ausgeführt, wenn das Hauptgetriebe 4 eine Zwischen-
Schaltstufe annimmt, 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 ist und daß folglich das Hauptgetriebe 4 vor
dem Teilgetriebe 3 heruntergeschaltet wird, so daß der
Endzeitpunkt des Abwärts-Schaltvorganges 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 den 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 75 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 N1 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 nächst folgenden 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 N1
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 ein
Zeitintervall Ta bzw. kleiner als ein 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 tl
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 ΔPm für den Endzeitpunkt T2 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 auch 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 (10)
1. Steuereinrichtung für ein Kraftfahrzeug-
Automatikgetriebe, das sich aus zwei Teilgetrieben
(3, 4) mit jeweils mehreren unabhängigen Schaltstufen
zusammensetzt, wobei die Teilgetriebe durch eine
Getriebewelle (3a) miteinander verbunden sind und
Gänge des Automatikgetriebes durch die Kombination
von jeweils einer der Schaltstufen der Teilgetriebe
einstellbar sind, mit einer Einrichtung (80, 81, 82)
zur Feststellung der durch einen Schaltvorgang von
einer zu einer anderen Schaltstufe beeinflußten
Drehzahl (Nl, No) eines vorgegebenen Teils jedes der
Teilgetriebe (3, 4) und mit einer Einrichtung zum
Vergleich der jeweils festgestellten Drehzahlen (N1,
No) der Teilgetriebe mit einer jeweils vorgegebenen
Drehzahl, wobei das Vergleichsergebnis als Kriterium
für die Beendigung des jeweiligen Schaltvorganges in
den Teilgetrieben dient,
gekennzeichnet durch
eine Einrichtung zur Feststellung einer gleichen
Schaltrichtung jeweils einer der Schaltstufen in den
beiden- Teilgetrieben (3, 4) anläßlich des Schaltens
auf einen anderen Gang des Automatikgetriebes und
durch eine Verzögerungseinrichtung (75, 76) zum
Verzögern des Endzeitpunkts (T2) des Schaltvorganges
in dem einen Teilgetriebe (3) gegenüber dem
Endzeitpunkt (T1) des Schaltvorganges in dem anderen
Teilgetriebe (4) in Abhängigkeit von einem Signal der
Einrichtung zur Feststellung einer gleichen
Schaltrichtung, wobei der Endzeitpunkt (T2) des
Teilgetriebes (3) verzögert wird, das in dem Zeitraum
von vor bis nach dem Schaltvorgang das kleinere
Übersetzungsverhältnis der Teilgetriebe (3, 4) hat.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung eine Einrichtung zur
Verlegung des Startzeitpunktes des Aufwärts- oder
Abwärts-Schaltvorganges des einen Teilgetriebes (3)
gegenüber dem Startzeitpunkt des Aufwärts- oder
Abwärts-Schaltvorganges des anderen Teilgetriebes (4)
ist.
3. Steuereinrichtung nach nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet
daß die Teilgetriebe (3, 4) Reibelemente (34, 35 . . . )
im Rahmen eines Planetengetriebes aufweisen, wobei
ein Schaltvorgang durch Eingreifen oder Lösen der
Reibelemente ausgeführt wird.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß eines der beiden Teilgetriebe (3, 4) ein
Teilgetriebe (3) zur Festlegung zweier Schaltstufen,
nämlich einer niederen und einer höheren Schaltstufe,
ist und daß das andere Teilgetriebe ein Hauptgetriebe
(4) zur Festlegung dreier Schaltstufen, nämlich einer
niederen Schaltstufe, einer Zwischen-Schaltstufe und
einer höheren Schaltstufe ist.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4,
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.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung den Endzeitpunkt des
Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) gegenüber dem
Endzeitpunkt des Schaltvorganges des Hauptgetriebes
(4) verzögert.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verzögerungseinrichtung 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.
8. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
gekennzeichnet durch
eine Einstelleinrichtung für die Verzögerungsdauer
(T) des Endzeitpunktes des Schaltvorganges eines der
Teilgetriebe (3, 4).
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einstelleinrichtung den Endzeitpunkt des
Schaltvorganges einstellt, indem der Startzeitpunkt
des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3), dessen
Schaltvorgang zu verzögern ist, hinausgeschoben bzw.
vorverlegt wird, wenn der Endzeitpunkt des
Schaltvorganges dieses Teilgetriebes (3) zu früh bzw.
zu spät liegt.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
gekennzeichnet durch
durch eine Speichereinrichtung zum Festhalten des
Endzeitpunkts des Schaltvorganges des Teilgetriebes
(3), wobei die Einstelleinrichtung den Endzeitpunkt
des Schaltvorganges des Teilgetriebes (3) auf der
Basis eines in der Speichereinrichtung festgehaltenen
Wertes einstellt.
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