DE4300954C2 - Vorrichtung zur Schaltregelung eines Automatikgetriebes - Google Patents

Description

Bei einem Fahrzeug-Automatikgetriebe wird Hydraulikdruck reibschlüssigen Tei­ len wie Kupplungen und Bremsen selektiv zugeführt bzw. von diesen abgeführt, so daß eine Gangumschaltung durch drehende Teile des Automatikgetriebes erreicht werden kann. Insbesondere bei Automatikgetrieben mit mehr als vier Vorwärtsgängen wird das Getriebegehäuse sehr lang, wenn die Vorrichtung zur Schaltregelung und die reibschlüssi­ gen Teile längs der Welle des Automatikgetriebes angeordnet werden. Steht die Längsrich­ tung der Kurbelwelle senkrecht zur Längsrichtung der Karosserie, so ergeben sich zahlrei­ che praktische Nachteile.

Deshalb offenbart JP 59-113346 A ein kompaktes Automatikgetriebe, bei dem zwei automatische Gangumschalt-Mechanismen zur unabhängigem Drehzahländerung in Serie geschaltet sind. Ein Ende des einen Gangumschalt-Mechanismus ist mit der Aus­ gangswelle einer Flüssigkeitskupplung und das andere Ende mit der Eingangswelle des anderen Gangumschalt-Mechanismus verbunden, dessen Ausgangswelle mit der Antriebs­ welle verbunden ist. Die Länge des Getriebes läßt sich durch parallele Anordnung der bei­ den Gangumschalt-Mechanismen verringern.

In einem Automatikgetriebe mit zwei Gangumschalt-Mechanismen treten in beiden Mechanismen unabhängig Schaltstöße auf. Um bei einer die Betätigung beider Mechanis­ men zu bewirkenden Gangumschaltung die insgesamt auftretenden Stöße zu verringern, ist ein aus DE 41 12 537 A1 bekannte Getriebe so ausgelegt, daß die beiden Mechanismen nicht gleichzeitig schalten. Vielmehr wird der Mechanismus mit dem kleineren Überset­ zungsverhältnis gegenüber dem anderen verzögert. Mit anderen Worten wird beim Schal­ ten in den nächsthöheren oder nächst-niedrigeren Gang nur einer der beiden Gangum­ schalt-Mechanismen betätigt. Beim Schalten in einen übernächsten Gang (nachfolgend: "Sprungumschaltung") wird dagegen der zweite Gangumschalt-Mechanismus erst betätigt, nachdem die Betätigung des ersten beendet ist. Dadurch verlängert sich aber der Zeitbedarf für den gesamten Schaltvorgang, die Reaktionscharakteristik der Schaltung wird verzögert, und das Gefühl für die Schaltung wird gedämpft.

Aus US 4,690,017 ist eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen bekannt, die so gesteuert wird, daß der zweite Gangumschalt- Mechanismus nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem ersten Gangumschalt- Mechanismus zu arbeiten beginnt und beide Mechanismen gleichzeitig zu arbeiten aufhö­ ren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Automatikgetriebe den ge­ samten Zeitbedarf für die Gangumschaltung zu verkürzen und Schaltstöße auch bei Schaltvorgängen, bei denen ein oder mehrere Gänge übersprungen werden, zu verringern.

Diese Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung gelöst.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein erster Gangumschalt-Mechanismus mit seiner Eingangswelle mit der Kurbelwelle und mit seiner Ausgangswelle über eine Flüs­ sigkeitskupplung mit einem zweiten Gangumschalt-Mechanismus verbunden, dessen Aus­ gang mit einer Antriebswelle verbunden ist. Den reibschlüssigen Teilen der beiden Gang­ umschalt-Mechanismen wird selektiv Hydrauliköl zugeführt, so daß das Drehzahlverhält­ nis der Ausgangswellen der Mechanismen geändert werden kann. Bezeichnet man die Drehzahländerungsrate der Eingangswelle des ersten Gangumschalt-Mechanismus (nachfolgend: "erste Drehzahländerungsrate") mit νFR und die der Eingangswelle des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (nachfolgend: "zweite Drehzahländerungsrate") mit νSR, so lassen sich das Reibmoment T_F der reibschlüssigen Teile des ersten Gangum­ schalt-Mechanismus und das Reibmoment T_S der reibschlüssigen Teile des zweiten Gang­ umschalt-Mechanismus durch die folgenden Gleichungen (1) und (2) beschreiben:

T_F = K1 . T_E + K2 . νFR + K3 . νSR (1)

T_S = K4 . T_E + K5 . νFR + K6 . νSR (2)

K1 bis K6 sind Konstanten, die durch die jeweilige Masse der drehenden Teile der Gang­ umschalt-Mechanismen bestimmt sind. T_E ist das von der Kurbelwelle über die Aus­ gangswelle der Flüssigkeitskupplung auf die Eingangswelle des ersten Gangumschalt- Mechanismus übertragene Antriebsdrehmoment.

Tritt dabei zwischen der ersten Drehzahländerungsrate νFR und einer Soll-Dreh­ zahländerungsrate (nachfolgend: "erste Soll-Drehzahländerungsrate") eine Differenz ΔνF und zwischen der zweiten Drehzahländerungsrate νSR und der Soll-Drehzahländerungs­ rate der Eingangswelle des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (nachfolgend: "zweite Soll-Drehzahländerungsrate") eine Differenz ΔνS auf, so folgen die Drehmomentdifferenz ΔT_F des Reibmoments T_F der reibschlüssigen Teile des ersten Gangumschalt-Mechanis­ mus und die Drehmomentdifferenz ΔT_S des Reibmoments T_S der reibschlüssigen Teile des zweiten Gangumschalt-Mechanismus den Gleichungen (3) und (4):

ΔT_F = K2 . ΔνF + K3 . ΔνS (3)

ΔT_S = K5 . ΔνF + K6 . ΔνS (4)

ΔνF + (K3/K2) . ΔνS = ΔωF (5)

ΔνS + (K5/K6) . ΔνF = ΔωS (6)

wobei die Gleichungen (5) und (6) jeweils neue Zustandsvariable ΔωF und ΔωS definie­ ren. Werden die Gleichungen (5) und (6) in die Gleichungen (3) und (4) eingesetzt, so er­ geben sich die Gleichungen (7) und (8):

ΔT_F = K2 . ΔωF (7)

ΔT_S = K6 . ΔωS (8)

Durch Rückkopplungsregelung der Zustandsvariablen ΔωF und ΔωS der Gleichun­ gen (7) und (8) kann eine gegenseitige Beeinflussung der Gangumschalt-Regelung des er­ sten und des zweiten Gangumschalt-Mechanismus vermieden werden. Deshalb ist es mög­ lich, mit der Gangumschalt-Regelung ähnlich wie mit einem Gangumschalt-Mechanismus eines konventionellen Automatikgetriebes zu arbeiten.

Bei PID-Regelung werden eine korrigierende Änderung des Stellgrößenverhältnis­ ses ΔD_F (nachfolgend: "erstes Gangumschalt-Korrekturstellgrößenverhältnis") für ein Stellgrößenverhältnis D_F des Hydraulikdrucks für die reibschlüssigen Teile der Eingreif­ bauteile des ersten Gangumschalt-Mechanismus (nachfolgend: "erstes Gangumschalt- Regelstellgrößenverhältnis") und eine korrigierende Änderung des Stellgrößenverhältnis­ ses ΔD_S (nachfolgend: "zweites Gangumschalt-Korrekturstellgrößenverhältnis") für ein Stellgrößenverhältnis D_S des Hydraulikdrucks für die reibschlüssigen Teile der Eingreif­ bauteile des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (nachfolgend: "zweites Gangumschalt- Regelstellgrößenverhältnis") nach den folgenden Gleichungen (9) und (10) bestimmt:

ΔD_F = KPF . ΔωF + KIF . ∫ΔωFdt + KDF . d(ΔωF)/dt (9)

ΔD_S = KPS . ΔωS + KIS . ∫ΔωSdt + KDS . d(ΔωS)/dt (10)

wobei KPF, KIF, KDF, KPF, KIS, und KDS Konstanten für die PID-Regelung sind.

Gemäß der oben beschriebenen Überlegung wurde eine Vorrichtung zur Schaltre­ gelung eines Automatikgetriebes in einer ersten bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung entwickelt.

Wird eine Sprungumschaltung unter gleichzeitiger Betätigung beider Gangum­ schalt-Mechanismen durchgeführt, so werden die Soll-Drehzahlverhältnisse ihrer Ein­ gangswellen bestimmt, um den Zeitpunkt des Endes der Gangumschaltung des ersten Gangumschalt-Mechanismus und den des zweiten Gangumschalt-Mechanismus in Über­ einstimmung zu bringen, und die Zufuhr von Hydrauliköl zu den reibschlüssigen Teilen wird so geregelt, daß die Ist-Drehzahländerungsraten der Eingangswellen der beiden Gangumschalt-Mechanismen mit den Soll-Drehzahländerungsraten in Übereinstimmung gebracht werden. Dadurch wird das Antriebsdrehmoment bei der Sprungumschaltung nicht so stark verändert.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert; darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Schaltregelung bei einem Fahrzeug-Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen;

Fig. 2A und 2B den wesentlichen Aufbau der Hydraulikdruck-Regelschaltung;

Fig. 3 die Beziehung zwischen der jeweiligen Gangumschaltung und der Kombi­ nation aus Drehzahl der Getriebe-Ausgangswelle und Drosselklappenstel­ lung;

Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Freigabe einer 1-4-Kupplung beim Hochschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang bei der in Fig. 5 bis 7 veranschau­ lichten Arbeitsweise;

Fig. 5 ein Flußdiagramm zum Eingreifen einer 2-5-Bremse beim Hochschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang;

Fig. 6 ein Flußdiagramm zur Freigabe einer Umkehrbremse beim Hochschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang;

Fig. 7 ein Flußdiagramm zum Einkuppeln einer 4-5-Kupplung beim Hochschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang; und

Fig. 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen der Ist- Drehzahl der ersten Eingangswelle und dem Drehmoment der Getriebe- Ausgangswelle beim Hochschalten vom ersten in den fünften Vorwärts­ gang.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Leistungsübertragungsvorrichtung bei einem Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang für ein Fahrzeug mit Vorderachsantrieb. Eine Antriebswelle 11 ist mit der nicht gezeigten Kur­ belwelle einer Antriebsmaschine und mit einer Pumpe 14 verbunden, die an einem Ein­ gangsgehäuse 13 eines als Flüssigkeitskupplung wirkenden Drehmomentwandlers 12 be­ festigt ist. Eine der Pumpe 14 gegenüberstehende Turbine 15 des Drehmomentwandlers ist über eine erste Getriebe-Eingangswelle 16, die als Eingangswelle des ersten Gangum­ schalt-Mechanismus wirkt, an einer 1-4-Kupplungsaufnahme 17 befestigt. Eine der 1-4- Kupplungsaufnahme 17 gegenüberstehende 1-4-Kupplungsnabe 18 ist an einem Ende einer ersten Lagerbüchse 19 angeordnet. Die Lagerbüchse 19 ist relativ zu der ersten Getriebe- Eingangswelle 16 frei drehbar. Zum Wechseln des Gangeingriffs ist zwischen der Kupp­ lungsaufnahme 17 und der Kupplungsnabe 18 eine 1-4-Kupplung 20 vorgesehen.

Am gegenüberliegenden Ende der ersten Lagerbüchse 19 ist ein erstes Sonnenrad 21 angeordnet. Zwischen dem ersten Sonnenrad 21 und der 1-4-Kupplungsnabe 18 befin­ det sich auf der Lagerbüchse 19 ein erster Planetenradträger 23. An einem Ende des ersten Planetenradträgers 23 ist ein Zwischenrad 22 angeordnet. Der erste Planetenradträger 23 ist relativ zu der Lagerbüchse 19 drehbar. Zwischen dem ersten Planetenradträger 23 als Ausgangswelle des ersten Gangumschalt-Mechanismus und dem Getriebegehäuse 24 ist ein Lager 25 für den ersten Planetenradträger 23 vorgesehen.

An einem zweiten Planetenradträger 26 ist eine zweite Lagerbüchse 27 befestigt, die zwischen dem Drehmomentwandler 12 und der ersten Lagerbüchse 19 auf der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 frei drehbar gelagert ist. Am gegenüberliegenden Ende der zweiten Lagerbüchse 27 ist eine 3-5-Kupplungsnabe 28 befestigt. An einer Kupplungs­ bremsnabe 29 ist ein zweites Sonnenrad 30 zum Eingriff mit der zweiten Lagerbüchse 27 an einer Stelle zwischen dem zweiten Planetenradträger 26 und der 3-5-Kupplungsnabe 28 drehbar.

Zum Schalten des Dreheingriffs der Kupplungsbremsnabe 29 ist zwischen deren einem Ende (links in Fig. 1) und dem Getriebegehäuse 24 eine 2-5-Bremse 31 angeordnet. Einstückig mit der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 ist eine Zwillingskupplungsaufnahme 32 ausgebildet, die das gegenüberliegende Ende der Kupplungsbremsnabe 29 (rechts in Fig. 1) und die 3-5-Kupplungsnabe 28 umgibt. Zum Schalten eines Gangeingriffs ist zwi­ schen der Zwillingskupplungsaufnahme 32 und der Kupplungsbremsnabe 29 eine Um­ kehrkupplung 33 sowie zwischen der Zwillingskupplungsaufnahme 32 und der 3-5-Kupp­ lungsnabe 28 eine 3-5-Kupplung 34 vorgesehen.

Dem ersten Sonnenrad 21 gegenüber ist ein erstes Hohlrad 35 ringwulstartig an den zweiten Planetenradträger 26 angeformt. Zum Schalten des Dreheingriffs des zweiten Pla­ netenradträgers 26 zusammen mit dem ersten Hohlrad 35 dient eine zwischen der äußeren Umfangsfläche des ersten Hohlrads 35 und dem Getriebegehäuse 24 vorgesehene 1-R- (Umkehr)-Bremse 36.

Ein mit einem zweiten Hohlrad 37 kämmendes zweites Planetenrad 38 ist am ge­ genüberliegenden Ende des ersten Planetenradträgers 23 befestigt, und ein zweites Son­ nenrad 30 ist auf dem zweiten Planetenradträger 26 drehbar angeordnet. Ferner ist ein mit dem ersten Hohlrad 35 und dem Sonnenrad 21 kämmendes erstes Planetenrad 39 drehbar angeordnet.

Die Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes, die als Ausgangswelle eines zweiten Gangumschalt-Mechanismus wirkt, ist parallel zur ersten Getriebe-Eingangswelle 16 an­ geordnet. Ein zylindrisch gestalteter dritter Planetenradträger 41 ist in dem Getriebegehäu­ se 24 und an einem Ende der Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes drehbar gelagert. Das andere Ende der Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes, das ein Vorderrad-An­ triebsritzel 42 bildet, ist mittels einer Lagerung 43 bezüglich des Getriebegehäuses 24 drehbar gelagert.

Als Eingangswelle des zweiten Gangumschalt-Mechanismus ist ein mit dem Zwi­ schenrad 22 kämmendes Folgezahnrad 44 mittels eines Lagers 45 auf dem dritten Plane­ tenradträger 41 drehbar gelagert. Die zwischen dem dritten Planetenradträger 41 und dem Vorderrad-Antriebsritzel 42 angeordnete Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes ist in einer dritten Lagerbüchse 47 drehbar gelagert. An einem Ende der dritten Lagerbüchse 47 ist ein drittes Sonnenrad 46 ausgebildet. An dem Folgezahnrad 44 ist ein dem dritten Son­ nenrad 46 gegenüberstehendes drittes Hohlrad 48 befestigt. Ein mit dem dritten Hohlrad 48 kämmendes drittes Planetenrad 49 ist auf dem dritten Planetenradträger 41 drehbar ge­ lagert.

Am gegenüberliegenden Ende des dritten Planetenradträgers 41 ist eine ring­ wulstartige 4-5-Kupplungsnabe 50 befestigt. Am gegenüberliegenden Ende der dritten La­ gerbüchse 47 ist eine die 4-5-Kupplungsnabe 50 umgebende 4-5-Kupplungsaufnahme 51 befestigt. Zwischen der 4-5-Kupplungsnabe 50 und der 4-5-Kupplungsaufnahme 51 ist eine 4-5-Kupplung 52 zum Schalten eines Gangeingriffs angeordnet. Zwischen der äuße­ ren Umfangsfläche der 4-5-Kupplungsaufnahme 51 und dem Getriebegehäuse 24 befindet sich eine Umkehrbremse 53 zum Schalten eines Dreheingriffs der dritten Lagerbüchse 47 zusammen mit der 4-5-Kupplungsaufnahme 51. Eine Einwegkupplung 54 zur Regelung der Drehrichtung der dritten Lagerbüchse 47 ist zwischen dem gegenüberliegenden Ende der dritten Lagerbüchse 47 und dem Getriebegehäuse 24 vorgesehen.

Tabelle 1 zeigt eine Beziehung zwischen den Eingreifbedingungen jedes reib­ schlüssigen Teiles und den jeweiligen Gangumschaltungen. Wie in Tabelle 1 gezeigt, kann durch entsprechende Kombination der jeweiligen Kupplungen 20, 33, 34, und 52 und Bremsen 31, 36 und 53 zwischen fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang umge­ schaltet werden. In Tabelle 1 bedeutet ein weißer Kreis (o), daß die reibschlüssigen Teile gekoppelt sind, und ein Kreuz (x), daß die Einwegkupplung 54 das Stoppen der Drehung der dritten Lagerbüchse 47 regelt, während eine Antriebskraft auf die Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes übertragen wird.

TABELLE 1

Das Eingangszahnrad 56 eines Frontdifferentialgetriebes 55 kämmt mit dem Vor­ derrad-Antriebsritzel 42 der Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes. Das Frontdifferen­ tialgetriebe 55 ist an seinen beiden Enden durch Lagerungen 57 im Getriebegehäuse 24 drehbar gelagert. An dem Frontdifferentialgetriebe 55 ist ein Paar Antriebswellen 58 vor­ gesehen, die über (nicht gezeigte) universale Kupplungen mit den rechten und linken (nicht gezeigten) Vorderrädern verbunden sind.

Das erste bis dritte Planetenräder 38, 39 und 49 ist mit dem jeweiligen Planetenge­ triebe 59, 60 und 61 verbunden. Die Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und die Bremsen 31, 36 und 53 umfassen jeweils ein Kolbenbauteil und eine nicht gezeigte Servoeinheit und wirken als reibschlüssige Teile gegenüber den drehenden Bauteilen der drei Planetenge­ triebe 59, 60 und 61. Die Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und die Bremsen 31, 36 und 53 können durch eine Hydrauliköl-Regelung in Eingriff gebracht und freigegeben werden.

Das Getriebegehäuse 24 enthält einen Drehzahlmesser 63, der der Zwillingskupp­ lungsaufnahme 32 gegenübersteht und die Drehzahl der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 erfaßt, einen Drehzahlmesser 64, der dem die Eingangswelle des zweiten Gangumschalt- Mechanismus bildenden Folgezahnrad 44 gegenübersteht und dessen Drehzahl erfaßt, und einen Drehzahlmesser 65, der dem dritten Planetenradträger 41 mit integrierter 4-5-Kupp­ lungsnabe gegenübersteht und die Drehzahl der Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes erfaßt. Diese erfaßten Signale werden an eine elektronische Regeleinheit 62 ausgegeben. Wenn z. B. die 1-4-Kupplung 20, die 1-R-Bremse 36 und die Umkehrbremse 53 greifen, sind der zweite Planetenradträger 26 des zweiten Planetengetriebes 60 und die dritte La­ gerbüchse 47 des dritten Planetengetriebes 61 gegen Drehung blockiert. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle 11 über das Zwischenrad 22, den Drehmomentwandler 12, die erste Getriebe-Eingangswelle 16, die 1-4-Kupplung 20, das erste Sonnenrad 21 und das erste Planetenrad 39 des ersten Planetengetriebes 59 und den ersten Planetenradträger 23 auf das Folgezahnrad 44 übertragen. Die Antriebskraft wird weiter über das dritte Hohlrad 48, das dritte Planetenrad 49 und den dritten Planetenradträger 41 des dritten Planetenge­ triebes 61 auf die Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes übertragen. Somit wird eine Gangumschaltung in den ersten Vorwärtsgang durchgeführt, wobei die Antriebskraft auf die beiden Antriebswellen 58 über das Vorderrad-Antriebsritzel 42, das Eingangszahnrad 56 und das Frontdifferentialgetriebe 55 übertragen wird.

Weiterhin ist, während die 1-4-Kupplung 20 und die 4-5-Kupplung 52 greifen, die 1-R-Bremse 36 freigegeben und die 2-5-Bremse im Eingriff, so daß das zweite Sonnenrad 30 des zweiten Planetengetriebes 60 und die dritte Lagerbüchse 47 des dritten Planetenge­ triebes 61 gegen Drehung blockiert sind. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle 11 über das Zwischenrad 22, das erste Sonnenrad 21, das erste Planetenrad 39 und das erste Hohlrad 35 des ersten Planetengetriebes 59, den zweiten Planetenradträger 26, das zweite Planetengetriebe 60 und den ersten Planetenradträger 23 auf das Folgezahnrad 44 übertra­ gen. Die Antriebskraft wird weiter von dem dritten Hohlrad 48, dem dritten Planetenrad 49 und dem dritten Planetenradträger 41 des dritten Planetengetriebes 61 zur Ausgangs­ welle 40 des zweiten Getriebes übertragen. Damit wird die Gangumschaltung in den zweiten Vorwärtsgang vollendet.

Ist die 1-4-Kupplung 20 und die Umkehrbremse 53 im Eingriff, so ist die 2-5- Bremse 31 freigegeben und die 3-5-Schnellgangkupplung 34 gekuppelt, so daß der zweite Planetenradträger 26 des zweiten Planetengetriebes 60 und die dritte Lagerbüchse 47 des dritten Planetengetriebes 61 in ihrer Drehung geregelt sind. In diesem Fall wird die An­ triebskraft von der Antriebswelle 11 über die 1-4-Kupplung 20 zu dem ersten Sonnenrad 21 des ersten Planetengetriebes 59 übertragen. Die Antriebskraft wird von der 3-5-Kupp­ lung 34 auf den zweiten Planetenradträger 26 des zweiten Planetengetriebes 60 und das drehfeste erste Hohlrad 35 übertragen. Durch gemeinsame Drehung des ersten Sonnenra­ des 21 und des ersten Hohlrads 35 kann die Drehung der Eingangswelle 16 von dem Zwi­ schenrad 22 über das erste Planetenrad 39 und den ersten Planetenradträger 23 auf das Folgezahnrad 44 übertragen werden. Die Antriebskraft wird weiterhin von dem dritten Hohlrad 48, dem dritten Planetenrad 49 und dem dritten Planetenradträger 41 des dritten Planetengetriebes 61 auf die Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes übertragen. Auf diese Weise wird eine Gangumschaltung in den dritten Vorwärtsgang bewirkt.

Während die 1-4-Kupplung 20 und die 3-5-Kupplung 34 im Eingriff sind, wird die Umkehrbremse 53 freigegeben und die 4-5-Kupplung 52 wird eingekuppelt, so daß der zweite Planetenradträger 26 des zweiten Planetengetriebes 61 in seiner Drehung geregelt und der zweite Planetenradträger 26 an die dritte Lagerbüchse 47 und den dritten Planeten­ radträger 41 des dritten Planetengetriebes angegliedert wird. Durch gemeinsame Drehung des zweiten Sonnenrads 30 und des zweiten Planetenradträgers 26 des zweiten Planetenge­ triebes 60 wird die Drehung des Folgezahnrads 44 auf die Ausgangswelle 40 des zweiten Getriebes übertragen. Als Ergebnis wird eine Gangumschaltung in den vierten Vorwärts­ gang bewirkt, während die Drehzahl der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 die gleiche ist wie die der Ausgangswelle des zweiten Getriebes.

Während die 3-5-Schnellgangkupplung 34 und die 4-5-Kupplung 52 eingekuppelt sind, wird die 1-4-Kupplung 20 freigegeben und die 2-5-Bremse 31 greift, so daß das zweite Sonnenrad 30 des zweiten Planetengetriebes 60 unbeweglich ist. Die Antriebskraft wird von der Antriebswelle 11 über den zweiten Planetenradträger 26, der mit der zweiten Lagerbüchse 27 drehfest ist, auf das zweite Planetenrad 38, das zweite Hohlrad 37 und den ersten Planetenradträger 23 übertragen. Auf diese Weise wird eine Gangumschaltung in den fünften Vorwärtsgang bewirkt, in dem sich das Zwischenrad 22 schneller dreht als die erste Getriebe-Eingangswelle 16.

Stehen nur die Umkehrkupplung 33, die 1-R-Bremse 36 und die Umkehrbremse 53 in Eingriff, so sind der zweite Planetenradträger 26 des zweiten Planetengetriebes 60 und die dritte Lagerbüchse 47 des dritten Planetengetriebes 61 unbeweglich. Die Antriebskraft wird dann von der Antriebswelle 11 über die Umkehrkupplung 33 auf das zweite Sonnen­ rad 30, das zweite Planetenrad 38 und das zweite Hohlrad 37 des zweiten Planetengetrie­ bes rückwärts übertragen. Die Antriebskraft wird weiter von dem Hohlrad 37 über den er­ sten Planetenradträger 23, der mit dem Hohlrad 37 drehfest ist, auf das Zwischenrad 22 übertragen. Weiterhin wird die Antriebskraft von dem dritten Hohlrad 48, dem Planetenrad 49 und dem dritten Planetenradträger 41 des dritten Planetengetriebes 61 auf die Aus­ gangswelle 40 des zweiten Getriebes übertragen, wodurch eine Gangumschaltung in den Rückwärtsgang bewirkt wird.

Wird, während die 1-R-Bremse 36 und die Umkehrbremse 53 in Eingriff sind, die Umkehrkupplung 33 freigegeben, so wird die Antriebskraft von der Antriebswelle 11 nur zu der Eingangswelle des ersten Getriebes übertragen. Auf diese Weise kommt die Ein­ gangswelle des ersten Getriebes in den Leerlauf.

Um die einzelnen Gangumschaltungen gemäß Tabelle 1 zu bewerkstelligen, ist ein Hydrauliköl-Regelgerät 100 zum Regeln des Hydrauliköls der oben beschriebenen Kupp­ lungen 20, 33, 34 und 52 und der oben beschriebenen Bremsen 31, 36 und 53 unter dem Getriebegehäuse 24 vorgesehen. Der wesentliche Aufbau des Hydrauliköl-Regelgerätes 100 wird anhand von Fig. 2A und 2B erläutert.

In dem Hydrauliköl-Regelgerät 100 wird ein Hydrauliköl von einem Öltank 101 durch ein Ölfilter 102 mittels einer Hydraulikpumpe 103 zum Drehmomentwandler 12 ge­ pumpt. Gleichzeitig wird das Hydrauliköl in Übereinstimmung mit den Betriebsbedingun­ gen des Fahrzeugs selektiv einem Kolbengerät oder dem (nicht gezeigten) Servogerät der Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und der Bremsen 31, 36 und 56 zugeführt und von diesen abgeführt, um den Eingriff und die Freigabe der obigen Geräte zu regeln. Der grundle­ gende Struktur und die Arbeitsweise des Hydrauliköl-Regelgerätes sind an sich bekannt.

In der Hydraulikpumpe 103 ist ein Druckregelventil 104 zum Einstellen des Öl­ drucks auf einem vorbestimmten Pegel ("Leitungsdruck") mit einer Ölleitung 105 verbun­ den. Das Druckregelventil 104 ist mit einem Drehmomentwandler-Regelventil 106 zum Regeln eines Öldrucks im Drehmomentwandler 12 über eine Ölleitung 107 verbunden. Mit der Ölleitung 105 ist über eine Ölleitung 109 ein manuelles Ventil 108, das durch einen (nicht gezeigten) Schalthebel betätigt wird, verbunden. Der Fahrer betätigt einen Schalthe­ bel, um in einen der Schaltbereiche zu schalten, etwa einen P-Bereich zum Parken, einen R-Bereich zum Rückwärtsfahren, einen N-Bereich für Leerlauf, einen D-Bereich (Fahren) zum Schalten zwischen dem ersten und dem fünften Vorwärtsgang, eine 3-Bereich zum Schalten zwischen dem ersten und dem dritten Vorwärtsgang, einen 2-Bereich zum Schal­ ten zwischen dem ersten und dem zweiten Vorwärtsgang, einen L-Bereich (Niedrig) zum Begrenzen der Schaltung auf den ersten Vorwärtsgang. Das manuelle Ventil 108 wird ent­ sprechend dem gewählten Bereich betätigt.

Das manuelle Ventil 108 ist weiterhin über eine Ölleitung 110 und vier elektroma­ gnetische Schaltventile 112 bis 114 und 116 zum Regeln von Hydrauliköls bezüglich der Kupplungen 20, 34 und 52 und der 2-5-Bremse 31 mit der Umkehrkupplung 33 verbun­ den. Mit einer Ölleitung 118 sind zwei elektromagnetische Schaltventile 111 und 115 zum Regeln des Hydrauliköls bezüglich der Bremsen 26 und 53 im Verlauf der Ölleitung 109 verbunden.

Die oben beschriebenen sechs elektromagnetischen Schaltventile 111 bis 116 sind Dreiwegeventile, die während der stromlosen Zeitspanne geschlossen sind und in Über­ einstimmung mit den elektrischen Signalen eines Regelbetriebs von der elektrischen Re­ geleinheit 62, wie in Fig. 1 gezeigt, betätigt werden. Diese Schaltventile sind über eine an eine Ölauslaßöffnung 119 angeschlossene Ölauslaßleitung 120 miteinander verbunden.

Tabelle 2 zeigt die EIN/AUS-Zustände der elektromagnetischen Schaltventile für jeden Gang. Dabei sind die Stromleitungsbedingungen der Schaltventile in den einzelnen Gän­ gen angegeben.

TABELLE 2

Die Ölauslaßleitung 120 ist über eine Ölauslaßleitung 121 auch mit dem manuellen Ventil 108 verbunden.

Das erste Schaltventil 111 und die 1-R-Bremse 36 sind über eine Ölleitung 122 verbunden, um das Hydrauliköl für die 1-R-Bremse 36 zu steuern. Wahlweise sind das zweite Schaltventil 112 und die 2-5-Bremse 31 über eine Ölleitung 123 verbunden, um das Hydrauliköl für die 2-5-Bremse zu steuern. Das dritte Schaltventil 113 und die 1-4-Kupp­ lung 20 sind über eine Ölleitung 124 verbunden, um das Hydrauliköl für die 1-4-Kupplung 20 zu steuern. Das vierte Schaltventil 114 und die 3-5-Kupplung 34 sind über eine Öllei­ tung 125 verbunden, um das Hydrauliköl für die 3-5-Kupplung 34 zu steuern. Das fünfte Schaltventil 115 und die Umkehrbremse 53 sind über eine Ölleitung 126 verbunden, um das Hydrauliköl für die Umkehrbremse 53 zu steuern. Das sechste elektromagnetische Ventil 116 und die 4-5-Kupplung 52 sind über eine Ölleitung 127 verbunden, um das Hy­ drauliköl für die 4-5-Kupplung 52 zu steuern.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel hat eine an einer Spule 128 des manuellen Ventils 108 vorgesehene Nut 129 drei Schaltstellungen, nämlich R, N und D. Wie oben beschrieben, wirkt der Schalthebel auf das manuelle Ventil 108. Die Nut 129 des manuel­ len Ventils 108 befindet sich in der Stellung N, wenn der Schalthebel auf den P- oder N- Bereich steht, in der Stellung R, wenn der Schalthebel auf den R-Bereich steht und in der Stellung D, wenn der Schalthebel auf dem Fahrbereich, dem 3-Bereich, dem 2-Bereich oder dem L-Bereich steht. Das Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen oder das Au­ tomatikgetriebe mit vier Vorwärtsgängen werden selektiv geschaltet durch Inbetriebnahme eines nicht gezeigten Hilfsschalters (nachfolgend: "OD-Schalter"), wenn der Schalthebel auf dem D-Bereich steht.

Das bedeutet, daß dann, wenn der Schalthebel vom Fahrer auf einen der Bereiche, beispielsweise den D-Bereich, den 3-Bereich, den 2-Bereich oder den L-Bereich, geschal­ tet wird, die an der Spule 128 des manuellen Ventils 108 angeordnete Nut 129 in die Stel­ lung D bewegt wird. Eine geeignete Gangkombination wird gemäß der Fahrbedingung ab­ hängig von einer Beziehung zwischen den sechs elektromagnetischen Schaltventilen 111 bis 116, deren Leitungszustand betriebsgeregelt ist, gewählt. Steht der Schalthebel auf dem P- oder N-Bereich, so wird die Nut der Spule 128 in die Stellung N bewegt, so daß die Leerlaufstellung erreicht wird. Wird der Schalthebel auf den R-Bereich gestellt, so wird die Nut 129 der Spule 128 in die Stellung R bewegt, und das Automatikgetriebe wechselt in den Rückwärtsgang.

Um in diesem Ausführungsbeispiel eines Stoß zu absorbieren, der beim Eingreifen der Kupplungen 20, 34 und 52 und Bremsen 31, 36 und 53 auftritt, sind die einzelnen Druckspeicher 131 über eine jeweils von der jeweiligen Ölleitung 122 bis 127 abzwei­ gende stoßdämpfende Ölleitung 130 mit den Ölleitungen 122 bis 127 verbunden.

Jeder Druckspeicher 131 umfaßt gegenüber der stoßdämpfenden Ölleitung 130 ei­ nen Kolben 132 und eine Druckfeder 133 zum Vorspannen des Kolbens 132 in Richtung der stoßdämpfenden Ölleitung 130. Der Kolben 132 wird entsprechend dem Ölfluß in der stoßdämpfenden Ölleitung 130 und einer Verstellung des Hydrauliköldrucks vertikal be­ wegt.

Folglich wird dann, wenn der (nicht gezeigte) Schalthebel auf den P- oder den N- Bereich gestellt wird, die Nut 129 an der Spule 128 des manuellen Ventils 108 auf die Stellung N bewegt. Das von der Hydraulikpumpe 103 gepumpte Hydrauliköl wird von der Ölleitung 105 dem Druckregelventil 104 und dem manuellen Ventil 108 zugeführt. Ande­ rerseits fließt das Hydrauliköl von dem Druckregelventil über die Hydraulikölleitung 107 zu dem Drehmomentwandler-Regelventil 106. Auf diese Weise wird Hydrauliköl bei einem vorbestimmten Druck über eine Ölleitung 134 dem Drehmomentwandler 12 zuge­ führt. Das dem manuellen Ventil 108 zugeführte Hydrauliköl wird durch die von der Öllei­ tung 109 abzweigende und mit dem manuellen Ventil 108 verbundene Ölleitung 118 dem ersten elektromagnetischen Schaltventil 111 und dem fünften elektromagnetischen Schalt­ ventil 115 zugeführt, die sich im EIN-Zustand befinden. In diesem Zustand befinden sich die anderen vier elektromagnetischen Schaltventile 112 bis 114 und 116 im AUS-Zustand.

Als Ergebnis wird eine mit der Ölauslaßleitung 119 verbundene Ölauslaßleitung 120 durch die übrigen vier elektromagnetischen Schaltventile 112 bis 114 und 116 mit der Ölleitung 123 über 125 und 127 und eine mit der Ölauslaßleitung 119 verbundene Ölaus­ laßleitung 121 durch das manuelle Ventil 108 mit der Ölleitung 110 verbunden. Das Hy­ drauliköl wird von den Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und der damit verbundenen 2-5- Bremse 31 abgeführt. Dadurch werden die Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und die Bremse 31 freigegeben. Andererseits wird die Ölleitung 118 über das erste Schaltventil 111 mit der Ölleitung 122 und die Ölleitung 118 über das fünfte Schaltventil 115 mit der Ölleitung 126 verbunden, so daß der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 über die Ölleitungen 105, 109, 118 und 122 an die 1-R-Bremse und der Leitungsdruck über die Ölleitungen 105, 109, 118 und 126 und die Umkehrbremse 53 übertragen wird. So wird der Gang durch Eingreifen der Bremsen 36 und 53 auf Leerlauf geschaltet.

Wird der Schalthebel durch den Fahrer auf den D-, 3-, 2- oder L-Bereich gestellt, so wird die Nut 129 an dem manuelle Ventil in die Stellung D bewegt. Dadurch wird Hy­ drauliköl von der Ölleitung 109 über die Ölleitung 118 den zwei elektromagnetischen Schaltventilen 111 und 115 und von der Ölleitung 117 über das manuelle Ventil 108 den vier elektromagnetischen Schaltventilen 112 bis 114 und 116 zugeführt.

Werden durch die elektrische Regeleinheit 62 nur das erste, das dritte und das fünfte Schaltventil 111, 113 und 115 in die EIN-Stellung gebracht, so wird die Ölauslaß­ leitung 120 durch das zweite, vierte und sechste Schaltventil 112, 114 und 116 mit den Ölleitungen 123, 125 und 127 verbunden. Dadurch wird Hydrauliköl von den Kupplungen 33, 34 und 52 und der 2-5-Bremse 31 abgeführt, so daß diese freigegeben werden. Ande­ rerseits wird der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 durch das erste und das fünfte jeweils im EIN-Zustand befindliche Schaltventil 111 und 115 auf die 1-R-Bremse 36 und die Umkehrbremse 53 übertragen. Weiterhin ist das dritte Schaltventil 113 im EIN- Zustand, und der Leitungsdruck wird von der Ölleitung 105 und 109 über das manuelle Ventil 108 durch die Ölleitung 117 und 124 der 1-4-Kupplung zugeführt. Auf diese Weise wird durch Eingreifen der Bremsen 36 und 53 und der 1-4-Kupplung 20 in den ersten Vorwärtsgang geschaltet.

Steht der Schalthebel auf dem D-, 3- oder 2-Bereich, so wird, falls durch die Re­ geleinheit 62 nur das zweite, das dritte und das fünfte Schaltventil 112, 113 und 115 in den EIN-Zustand kommen, die Ölauslaßleitung 120 über das erste, das vierte und das sechste Schaltventil 111, 114 und 116 jeweils mit den Ölleitungen 122, 125 und 127 verbunden. Weiterhin ist die Ölauslaßleitung 121 über das manuelle Ventil 108 mit der Ölleitung 110 verbunden. Nun wird Hydrauliköl von den Kupplungen 33, 34 und 52 und der damit ver­ bundenen 1-R-Bremse 36 abgeführt, so daß diese freigegeben werden. Andererseits wird der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 über das dritte und das fünfte Schaltventil 113 und 115 zu der 1-4-Kupplung 20 und der Umkehrbremse 53 übertragen, die sich im EIN-Zustand befinden. Steht das zweite Schaltventil 112 im EIN-Zustand, so wird der Leitungsdruck von den Ölleitungen 105 und 109 über das manuelle Ventil 108 durch die Ölleitungen 117 und 123 der 2-5-Bremse zugeführt. Als Ergebnis ist das Automatikge­ triebe durch Eingreifen der Bremsen 31 und 53 und der 1-4-Kupplung 20 in den zweiten Vorwärtsgang geschaltet.

Wird mit dem Schalthebel der D- oder der 3-Bereich gewählt und schaltet die Re­ geleinheit 62 nur das dritte bis fünfte Schaltventil 113 bis 115 in den EIN-Zustand, so wird die Ölauslaßleitung 120 jeweils durch das erste, das zweite und das sechste Schaltventil 111, 112 und 116 mit den Ölleitungen 122, 123 und 127 verbunden. Dann wird Hydraulik­ öl von den Kupplungen 33 und 52 und den damit verbundenen Bremsen 31 und 36 abge­ führt, so daß diese freigegeben werden. Weiterhin ist das vierte Schaltventil 114 im EIN- Zustand, und der Leitungsdruck wird von den Ölleitungen 105 und 109 über das manuelle Ventil 108 durch die Ölleitungen 117 und 125 zu der 3-5-Kupplung 34 übertragen. Als Ergebnis ist das Automatikgetriebe durch Eingreifen der Kupplungen 20 und 34 und der Umkehrbremse 53 in den dritten Vorwärtsgang geschaltet.

Steht der Schalthebel auf dem D-Bereich, so wird, falls nur das dritte, das vierte und das sechste Schaltventil 113, 114 und 116 durch die elektronische Regeleinheit 62 in den EIN-Zustand gelangen, von den Bremsen 31, 36 und 53 Hydrauliköl abgeführt, die mit dem ersten, dem zweiten und dem fünften im AUS-Zustand befindlichen elektroma­ gnetischen Schaltventil 111, 112 und 115 verbunden sind. Dann sind die Bremsen 31, 36 und 53 und die Umkehrkupplung 33 freigegeben.

Andererseits gelangt der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 über das dritte und das vierte Schaltventil 113, 114, die sich jeweils im EIN-Zustand befinden, an die Kupplungen 20 und 34. Das sechste Schaltventil 116 ist im EIN-Zustand, der Lei­ tungsdruck wird von den Ölleitungen 105 und 109 über das manuelle Ventil 108 jeweils durch die Ölleitungen 117 und 127 der 4-5-Kupplung zugeführt. Als Ergebnis wird das Automatikgetriebe durch Eingreifen der Kupplungen 20, 34 und 52 in den vierten Vor­ wärtsgang geschaltet.

Steht der Schalthebel auf dem D-Bereich und befindet sich der OD-Schalter im EIN-Zustand, so wird, falls nur das zweite, das vierte und das fünfte Schaltventil 111, 113 und 115 durch die Regeleinheit eingeschaltet sind, Hydrauliköl von der Kupplung 20 und den Bremsen 36 und 53 abgeführt, die mit dem ersten, dem dritten und dem fünften je­ weils im AUS-Zustand befindlichen Schaltventil 111, 113 und 115 verbunden sind. Auf diese Weise werden die Kupplung 20, die Bremsen 36 und 53 und die Umkehrkupplung 33 freigegeben. Andererseits gelangt der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 über das vierte und das sechste jeweils im EIN-Zustand befindliche Schaltventil 114 und 116 an die Kupplungen 34 und 52. Steht das zweite Schaltventil 112 im EIN-Zustand, so wird zu­ sätzlich der 2-5-Bremse Hydrauliköl zugeführt. Somit wird das Automatikgetriebe durch Eingreifen der Kupplung 34 und 52 und der 2-5-Bremse 31 in den fünften Vorwärtsgang geschaltet.

Die oben beschriebene Gangumschaltung vom ersten bis zum fünften Vorwärts­ gang wird aufgrund einer Drehzahl der Ausgangswelle 40 der Gangschaltung gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellung der Drosselklappe bestimmt, wobei sie aus dem in Fig. 3 gezeigten Gangumschaltdiagramm gewählt wird, das auf der Basis der Stellung des Gangumschalthebels und des EIN/AUS-Zustands des OD-Schalters in der elektroma­ gnetischen Regeleinheit 62 gespeichert ist.

Wird der Schalthebel vom Fahrer auf den R-Bereich gestellt, so wird die Nut 129 des manuellen Ventils 108 in die Position R bewegt. Dann wird Hydrauliköl von der Öllei­ tung 109 durch das manuelle Ventil 108 über die Ölleitung 110 der Umkehrkupplung 33 zugeführt. Andererseits ist die Ölleitung 117 zu den elektromagnetischen Schaltventilen 112 bis 114 und 116 mit der Ölauslaßleitung 121 verbunden.

Dabei gelangen nur das erste und das fünfte Schaltventil 111 und 115 in den EIN- Zustand, und Hydrauliköl wird von den Kupplungen 20, 34 und 52 und der 2-5-Bremse abgeführt, die mit dem zweiten bis vierten und sechsten jeweils im AUS-Zustand befindli­ chen elektromagnetischen Schaltventil 112 bis 114 und 116 verbunden sind. Dann werden die Kupplungen 20, 34 und 52, die 2-5-Bremse 31 und die Umkehrkupplung 33 freigege­ ben. Andererseits wird der Leitungsdruck von der Hydraulikpumpe 103 über das erste und das fünfte jeweils im EIN-Zustand befindliche Schaltventil 111 und 115 den Bremsen 36 und 53 zugeführt. Als Ergebnis wird das Automatikgetriebe durch Eingreifen der Bremsen 36 und 53 und der Umkehrkupplung 33 in den Rückwärtsgang geschaltet.

In dem oben beschriebenen Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen und einem Rückwärtsgang müssen bei einer Sprungumschaltung zwischen dem ersten bis dritten Gang und dem vierten und fünften Gang, etwa beim Aufwärtsschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang oder beim Abwärtsschalten vom fünften in den dritten Vorwärts­ gang, das Eingreifen und Freigeben der im ersten Gangumschalt-Mechanismus enthaltenen Kupplungen 20 und 34 und Bremsen 31 und 36 und das Eingreifen und Freigeben der im zweiten Gangumschalt-Mechanismus enthaltenen 4-5-Kupplung und Umkehrbremse 53 gleichzeitig erfolgen.

Wird die gewünschte Gangumschaltung durch gleichzeitiges Betreiben des ersten und des zweiten Gangumschalt-Mechanismus bewirkt, so werden die Drehzahländerungs­ rate der ersten Eingangswelle νFR (die Änderungsrate der die Eingangswelle des ersten Gangumschalt-Mechanismus bildenden ersten Getriebe-Eingangswelle 16) und die Dreh­ zahländerungsrate einer zweiten Eingangswelle νSR (Änderungsrate des die Eingangs­ welle des zweiten Gangumschalt-Mechanismus bildenden Folgezahnrads 44) durch Regeln des Stellgrößenverhältnis unter Berücksichtigung der jeweiligen Schaltventile 111 bis 116 für die Abfuhr und Zufuhr von Hydrauliköl von/zu den Kupplungen 20, 33, 34 und 52 und den Bremsen 31, 36 und 53 jeweils an die Soll-Drehzahländerungsrate νFO der ersten Eingangswelle und an die Soll-Drehzahländerungsrate νSO der zweiten Eingangswelle zeitlich angepaßt.

In bevorzugter Ausführung der Erfindung werden zwei unterschiedliche Regelarten durchgeführt. Die eine ist eine Regelung des Eingreif/Freigabe-Zeitpunkts, um den Ein­ greif-Zeitpunkt eines reibschlüssigen Teiles eines Eingreifbauteils, das während des Gang­ umschalt-Verfahrens eingekuppelt ist, und den Freigabe-Zeitpunkt eines reibschlüssigen Teiles eines Freigabebauteils, das während des Gangumschalt-Verfahrens freigegeben wird, in Übereinstimmung zu bringen. Die andere ist eine Regelung des Zeitpunkts des Endes einer Gangumschaltung, um das Ende der Gangumschaltung des ersten Gangum­ schalt-Mechanismus und das Endes der Gangumschaltung des zweiten Gangumschalt- Mechanismus zeitlich in Übereinstimmung zu bringen.

Die oben erwähnte Regelung des Eingreif/Freigabe-Zeitpunkts wird im folgenden anhand der Arbeitsweise des ersten Gangumschalt-Mechanismus erklärt.

Als erstes wird die Eingreifzeitspanne, die mit der Zufuhr von Hydrauliköl an das reibschlüssige Teil eines Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus beginnt und mit dem tatsächlichen Eingreifen endet, mit einer Freigabezeitspanne verglichen, die mit der Abfuhr von Hydrauliköl von dem reibschlüssigen Teil eines Freigabebauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus beginnt und mit dem tatsächlichen Rutschen des Frei­ gabebauteils endet. Ist die Eingreifzeitspanne nach Ablauf einer der Differenz zwischen der Eingreifzeitspanne und der Freigabezeitspanne entsprechenden Zeit länger als die Frei­ gabezeitspanne, so werden die den reibschlüssigen Teilen des Freigabebauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus entsprechenden elektromagnetischen Schaltventile geschaltet, um die reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils vollständig freizugeben. In der Zeit­ spanne unmittelbar nach Ablauf der Eingreifzeitspanne vor der Übertragung eines Dreh­ moments an die reibschlüssigen Teile wird ein Anfangs-Stellgrößenverhältnis zum Starten einer Gangumschaltung zu den reibschlüssigen Teilen des Eingreifbauteils entsprechenden elektromagnetischen Schaltventilen ausgegeben. Dadurch, daß der Hydraulikdruck auf einen dem Anfangs-Stellgrößenverhältnis zum Starten einer Gangumschaltung entspre­ chenden konstanten Pegel gehalten wird lassen sich der Freigabe-Zeitpunkt und der Ein­ greif-Zeitpunkt in Übereinstimmung bringen.

Ist andererseits die Eingreifzeitspanne kürzer ist als die Freigabezeitspanne, so än­ dern sich die elektrischen Schaltbedingungen der elektromagnetischen Schaltventile ent­ sprechend den reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils des ersten Gangumschalt- Mechanismus gleichzeitig mit einem Startsignal zur Gangumschaltung und sofortigen Auslösung des Freigabeverfahrens der reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils des er­ sten Gangumschalt-Mechanismus. In der Zeitspanne nach Ablauf einer der Differenz zwi­ schen der Eingreifzeitspanne und der Freigabezeitspanne entsprechenden Zeitspanne und vor der tatsächlichen Übertragung von Drehmoment auf die reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils wird ein entsprechend dem Anfangs-Stellgrößenverhältnis D_FB vorbe­ stimmter Hydraulikdruck zum Starten einer Gangumschaltung des ersten Gangumschalt- Mechanismus ausgegeben. Durch Halten des Hydraulikdrucks entsprechend dem An­ fangsstellgrößenverhältnis D_FB ist es möglich, die Freigabe- und Eingreif-Zeitpunkte in Übereinstimmung zu bringen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem zweiten Gangumschalt-Mechanismus eine Einwegkupplung 54 vorgesehen. Wird der Gang über die Einwegkupplung 54 ge­ schaltet, so wird der Eingriff der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils und der reib­ schlüssigen Teile des Freigabebauteils nicht geschaltet. Daher ist es nicht erforderlich, den Eingreif-Zeitpunkt der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils und den Freigabe-Zeit­ punkt der reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils ähnlich wie die des ersten Gangum­ schalt-Mechanismus in Übereinstimmung zu bringen. Die Schaltbedingungen der den reib­ schlüssigen Teilen des Freigabebauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus entspre­ chenden elektromagnetischen Schaltventile ändern sich unmittelbar nach der Ausgabe des Gangumschaltsignals, was endet, wenn die reibschlüssigen Teile des Freigabebauteils vollständig freigegeben sind.

Die reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils werden wie folgt geregelt.

Als erstes wird die Gesamtzeitspanne aus der Summe der Eingreifzeitspannen der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus und der Zeitspanne nach dem Ende der Eingreifzeitspanne und vor dem tatsächlichen Übertragen von Drehmoment auf die reibschlüssigen Teile ist berechnet. Ebenso wird eine Gesamt­ zeitspanne des zweiten Gangumschalt-Mechanismus berechnet. Nach Ablauf der Diffe­ renzzeitspanne zwischen den beiden Gesamtzeitspannen wird das Anfangs-Stellgrößenver­ hältnis zum Starten einer Gangumschaltung des zweiten Gangumschalt-Mechanismus wäh­ rend der Zeitspanne nach dem Ende der Eingreifzeitspanne der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus und vor dem tatsächlichen Star­ ten zum Übertragen des Drehmoments auf die reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils ausgegeben. Dadurch wird entsprechend der Ausgabe eines Anfangs-Stellgrößenverhält­ nisses ein vorbestimmter Hydraulikdruck zum Starten der Gangumschaltung des zweiten Gangumschalt-Mechanismus gehalten.

Obwohl in dem obigen beschriebenen Fall erwähnt ist, daß der erste Gangum­ schalt-Mechanismus seine Gangumschaltung vor Beginn des zweiten Gangumschalt- Mechanismus startet, ist sichergestellt, daß die reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus nicht vor dem Starten des ersten Gangumschalt- Mechanismus mit der Gangumschaltung beginnen können. Im Gegensatz dazu ist die Re­ gelung so getroffen, daß dann, wenn der zweite Gangumschalt-Mechanismus seine Gang­ umschaltung schneller startet, die reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus nicht starten können.

Andererseits wird entsprechend der Regelung dann, wenn die oben erwähnte Gangumschaltung vollendet ist, aufgrund der Soll-Drehzahländerungsrate νFO der ersten Eingangswelle eine vorausgesagte Zeitspanne t zum Beenden des Eingriffs der reibschlüs­ sigen Teile des Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus und aus dieser vorausgesagten Zeitspanne t wird die Soll-Drehzahländerungsrate der zweiten Eingangs­ welle νSO des Folgezahnrads 44 berechnet.

Werden die Ist-Drehzahl der Eingangswelle mit N_FR und die aus der Drehzahl und dem Übersetzungsverhältnis der Ausgangswelle 40 des Getriebes berechnete vorausgesagte Drehzahl der ersten in den n-ten Vorwärtsgang geschalteten Getriebe-Eingangswelle 16 mit N_FN bezeichnet, so ergibt sich die vorausgesagte Zeitspanne aus der folgenden Glei­ chung (11). Werden die aus der Drehzahl und dem Übersetzungsverhältnis der Ausgangs­ welle 40 des zweiten Getriebes berechnete vorausgesagte Drehzahl des in den n-ten Vor­ wärtsgang geschalteten Folgezahnrads 44 mit N_SN und die Ist-Drehzahl des Folgezahnrads 44 (nachfolgend: "Ist-Drehzahl der zweiten Eingangswelle") mit N_SR bezeichnet, so ergibt sich die Soll-Drehzahländerungsrate der zweiten Eingangswelle νSO aus der folgenden Gleichung (12):

t = (N_FR - N_SN)/(60 × ν_FR) (11)

ν_SO = (N_SN - N_SR)/(60 × t) (12)

wobei ν_FR die erste Drehzahländerungsrate ist.

Die Regelung des Stellgrößenverhältnisses des ersten Gangumschalt-Mechanismus D_F des Hydraulikdrucks bezüglich der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus wird durch Erfassen der Differenz ΔνF zwischen der Soll- Drehzahländerungsrate νFO und der Ist-Drehzahländerungsrate ν_FR der ersten Getriebe- Eingangswelle 16 korrigiert. Andererseits wird die Regelung des Hydraulikdruck-Stellgrö­ ßenverhältnisses D_S des zweiten Gangumschalt-Mechanismus bezüglich der reibschlüssi­ gen Teile des Eingreifbauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus durch Erfassen der Differenz ΔνS zwischen der Soll-Drehzahländerungsrate νSO und der Ist-Drehzahlände­ rungsrate νSR der zweiten Eingangswelle korrigiert. Dadurch wird der Zeitpunkt der Be­ endigung der Gangumschaltung der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus mit dem Zeitpunkt der Beendigung der Gangumschaltung der reibschlüssigen Teile des Eingreifbauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus in Übereinstimmung gebracht.

In einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird ein Aufwärtsschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang anhand von Fig. 4 bis Fig. 7 erläutert. Die fol­ gende Beschreibung betrifft den Fall, daß die Gesamtzeitspanne aus der Zeitspanne t_F von der tatsächlichen Zuführung von Hydrauliköls zu der freigegebenen 2-5-Bremse 31 bis zum tatsächlichen Beginn der Eingreifens der 2-5-Bremse (nachfolgend: "2-5-Brems-Ein­ greifzeitspanne") und der Zeitspanne t_TF vom Ende der 2-5-Brems-Eingreifzeitspanne t_F bis zum Übertragen von Antriebsdrehmoment im dritten Vorwärtsgang zu der 2-5-Bremse 31 (nachfolgend: "Drehmomentübertragung beendende Zeitspanne des ersten Gangum­ schalt-Mechanismus") kürzer ist als die Gesamtzeitspanne aus der Zeitspanne t_S von der Zuführung eines Hydrauliköls zu der freigegebenen 4-5-Kupplung, um ein Eingreifen der 4-5-Kupplung 52 tatsächlich zu starten (nachfolgend: "4-5-Kupplungs-Eingreifzeitspan­ ne"), und der Zeitspanne t_TS vom Ende der 4-5-Kupplungs-Eingreifzeitspanne t_S bis zum Übertragen der Antriebskraft auf die in den dritten Vorwärtsgang geschaltete 4-5-Kupp­ lung 52 (nachfolgend: "Drehmomentübertragung beendende Zeitspanne des zweiten Gang­ umschalt-Mechanismus"). Das ist der Fall, wenn der erste Gangumschalt-Mechanismus früher arbeitet.

Wie in Fig. 4 gezeigt, werden im ersten Gangumschalt-Mechanismus im Schritt F1 die 2-5-Brems-Eingreifzeitspanne t_F und die Zeitspanne t_W vom Abführen des Hydraulik­ öls von der eingekuppelten 1-4-Kupplung 20 bis zum Beginn des Rutschens (nachfolgend: "Freigabe-Wartezeitspanne") eingelesen.

Im nächsten Verfahrensschritt F2 wird beurteilt, ob die 2-5-Brems-Eingreif­ zeitspanne t_F länger ist als die Freigabe-Wartezeitspanne t_W. Wird festgestellt, daß die 2-5- Brems-Eingreifzeitspanne länger ist als die Freigabe-Wartezeit t_W, so bedeutet dies, daß das Lösen der 1-4-Kupplung 20 beginnt, bevor ein Eingreifen der 2-5-Bremse 31 startet, und das dritte Schaltventil 113 wird F3 nach Ablauf einer Zeitspanne zwischen der 2-5- Brems-Eingreifzeitspanne t_F und der Freigabe-Wartezeitspanne t_W im Schritt ausgeschal­ tet. Dadurch wird der Freigabe-Zeitpunkt der 1-4-Kupplung 20 mit dem Eingreif-Zeit­ punkt der 2-5-Bremse 31 in Übereinstimmung gebracht.

Im Schritt F4 wird die Drehzahl N_F5 der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 des in den fünften Vorwärtsgang geschalteten Gangumschalt-Mechanismus, die aus dem Über­ setzungsverhältnis im fünften Vorwärtsgang und einem Erfassungssignal von dem Dreh­ zahlmesser 65 der zweiten Ausgangswelle berechnet wird (nachfolgend: "Drehzahl der er­ sten Eingangswelle beim fünften Vorwärtsgang), mit der vom Drehzahlmesser 63 der er­ sten Getriebe-Eingangswelle 16 erfaßten Ist-Drehzahl N_FR der Eingangswelle 16 vergli­ chen, und es wird beurteilt, ob die Drehzahldifferenz ΔN5 unter 100 min^-1 liegt. Der Schritt F4 wird wiederholt, bis die Drehzahldifferenz ΔN5 kleiner als ist 100 min^-1, d. h. bis entschieden ist, daß die Gangumschaltung in den fünften Vorwärtsgang beendet ist.

Wird andererseits im Schritt F2 festgestellt wird, daß die 2-5-Brems-Eingreif­ zeitspanne t_F kleiner ist als die Freigabe-Wartezeitspanne t_W, so geht das Verfahren zum Schritt F5 über, in dem festgestellt ist, daß das Lösen der 1-4-Kupplung nach Starten eines Eingreifens der 2-5-Bremse beginnt, und das dritte Schaltventil 113 wird unmittelbar im Schritt F5 ausgeschaltet.

Während des Verfahrens von Schritt F1 bis Schritt F5 werden die folgenden Ar­ beitsgänge gleichzeitig durchgeführt. Wie in Fig. 5 gezeigt, gehören dazu das Einlesen der 2-5-Brems-Eingreifzeitspanne t_F, der 2-5-Bremsen Freigabe-Wartezeitspanne t_W, der 4-5- Kupplungs-Eingreifzeitspanne t_S, der die Drehmomentübertragung beendende Zeitspanne t_TF des ersten Gangumschalt-Mechanismus nach dem Ende der 2-5-Bremsen-Eingreifzeit t_W und vor dem Starten der Gangumschaltung des ersten Gangumschalt-Mechanismus, der die Drehmomentübertragung beendende Zeitspanne t_TS des zweiten Gangumschalt- Mechanismus vom Ende der 4-5-Kupplungs-Eingreifzeitspanne vor dem Starten der Gang­ umschaltung des zweiten Gangumschalt-Mechanismus, und des Stellgrößenverhältnisses der Gangumschaltung D_FB des ersten Gangumschalt-Mechanismus im Schritt F11. Im nächsten Schritt F12 wird beurteilt, ob die 2-5-Bremsen-Eingreifzeit t_F länger ist als die Freigabe Wartezeitspanne t_W.

Wird im Schritt 12 festgestellt, daß die 2-5-Bremsen-Eingreifzeit t_F länger ist als die Freigabe Wartezeitspanne t_W, so bedeutet das, daß das Lösen der 1-4-Kupplung 20 beginnt, bevor das Eingreifen der 2-5-Bremse 31 startet, und daß das Anfangs-Stellgrö­ ßenverhältnis D_FB der Gangumschaltung des ersten Gangumschalt-Mechanismus nur wäh­ rend der Drehmomentübertragung beendenden Zeitspanne t_FT gehalten wird. Dadurch kommt der Eingreif-Zeitpunkt der 2-5-Bremse 31 entsprechend der Freigabe-Zeitspanne der 1-4-Kupplung 20 früher.

Im Schritt F14 wird die Drehzahl N_F3 der Eingangswelle des in den dritten Vor­ wärtsgang geschalteten ersten Gangumschalt-Mechanismus, der aus dem Übersetzungsver­ hältnis im dritten Vorwärtsgang und dem Erfassungssignal des Drehzahlmessers 65 der zweiten Ausgangswelle (nachfolgend: "Drehzahl der ersten Eingangswelle im dritten Vorwärtsgang") berechnet wird, mit der von dem Drehzahlmesser 63 erfaßten Ist-Drehzahl N_FR der ersten Getriebe-Eingangswelle 16 verglichen, und es wird beurteilt, ob die Dreh­ zahldifferenz ΔN3 größer ist als 30 min^-1. Der Schritt F14 wird wiederholt, bis die Dreh­ zahldifferenz größer als 30 min^-1 ist, d. h., bis entschieden ist, daß die Gangumschaltung vom dritten Vorwärtsgang in den fünften Vorwärtsgang zu arbeiten beginnt.

Wird in dem Schritt F12 entschieden, daß die 2-5-Bremsen-Eingreifzeit t_F kürzer ist als die Freigabe Wartezeitspanne, d. h. der Eingreif-Zeitpunkt der 2-5-Bremse 31 früher liegt als der Freigabe-Zeitpunkt der 1-4-Kupplung 20, so wird im Schritt F15 das Anfangs- Stellgrößenverhältnis D_FB der Gangumschaltung des ersten Gangumschalt-Mechanismus während Drehmomentübertragungs-Zeitspanne t_TF des ersten Gangumschalt-Mechanismus nur nach Ablauf der Differenz zwischen der 2-5-Bremsen-Eingreifzeit t_F und der Freigabe- Wartezeitspanne t_W gehalten. Dadurch wird der Eingreif-Zeitpunkt der 2-5-Bremse 31 ent­ sprechend der Freigabe der 1-4-Kupplung 20 verzögert, so daß der Freigabe-Zeitpunkt und der Eingreif-Zeitpunkt der 2-5-Bremse 31 in Übereinstimmung gebracht werden. Danach folgt der Verfahrensschritt F14.

Wird im Schritt F14 festgestellt, daß die Drehzahldifferenz ΔN3 größer als 30 min^{- 1} ist, d. h. die Gangumschaltung vom dritten Vorwärtsgang in den fünften Vorwärtsgang zu arbeiten beginnt, so werden im Schritt F16 das Drehzahländerungsrate ν_FR der ersten Ein­ gangswelle, das Drehzahländerungsrate ν_SR der zweiten Eingangswelle, die Drehzahl N_F5 der ersten in den fünften Vorwärtsgang geschalteten Eingangswelle, die aus dem Aus­ gangssignal des Drehzahlmessers 65 der zweiten Ausgangswelle berechnete Drehzahl des Folgezahnrads 44 bei Schaltung in den fünften Vorwärtsgang, (nachfolgend: "Drehzahl der zweiten Eingangswelle im fünften Vorwärtsgang"), die Ist-Drehzahl νSO der ersten Ein­ gangswelle, die Soll-Drehzahländerungsrate νFO der Eingangswelle und die Soll-Dreh­ zahländerungsrate N_SR eingelesen. Die Differenz ΔνF zwischen dem Drehzahländerungs­ rate νFR und der vorbestimmten Soll-Drehzahländerungsrate νFO der Eingangswelle wird nach der folgenden Gleichung berechnet:

ΔνF = (νFO + KFH . νSO) - (νFR + KF . νSR),

wobei KF eine Konstante ist.

Gemäß der Gleichungen (5) und (9) wird im Schritt F18 die Änderung des Stell­ größenverhältnisses ΔD_F des ersten Gangumschalt-Mechanismus bezüglich des Regel- Stellgrößenverhältnisses D_F berechnet. Im Schritt F19 wird das Regel-Stellgrößenverhält­ nis D_F des ersten Gangumschalt-Mechanismus bezüglich des zweiten Schaltventils 112 ausgegeben. Im Schritt F20 wird entschieden, ob die Drehzahldifferenz ΔN5 zwischen der Drehzahl der ersten Eingangswelle im fünften Vorwärtsgang N_F5 und der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle weniger als 100 min^-1 ist.

Wird in dem Schritt F20 festgestellt, daß die Drehzahldifferenz ΔNS zwischen der Drehzahl der ersten Eingangswelle im fünften Vorwärtsgang N_F5 und der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle N_FR kleiner als 100 min^-1 ist, d. h. die Gangumschaltung in den fünften Vorwärtsgang beendet ist, so wird die im Schritt F19 berechnete Regel-Stellgröße D_F des ersten Gangumschalt-Mechanismus Schritt F21 für einen konstanten Augenblick, beispielsweise 20 µs lang, gehalten. Dadurch wird nach vollständigem Beenden des Ein­ greifens der 2-5-Bremse 31 das zweite Schaltventil 112 zu 100% eingeschaltet.

Wird im Schritt F20 festgestellt, daß die Drehzahldifferenz N_FR zwischen der Drehzahl N_F5 der ersten Eingangswelle im fünften Vorwärtsgang und der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle größer ist als 100 min^-1, d. h. die Gangumschaltung in den fünf­ ten Vorwärtsgang nicht beendet wurde, so geht das Verfahren zu dem Schritt F16 zurück, um die Berechnung des Stellgrößenverhältnisses D_F zu wiederholen.

Während der Schritte F1 bis F4 und F11 bis F21 arbeitet die Gangumschaltung des zweiten Gangumschalt-Mechanismus gleichzeitig. Das heißt, daß im ersten Gangumschalt- Mechanismus, wie in Fig. 6 gezeigt, das fünfte Schaltventil 115 im Schritt S1 ausgeschal­ tet wird. Im Schritt S2 wird die Drehzahl N_F5 der ersten Eingangswelle im fünften Vor­ wärtsgang, die aus dem Signal des Drehzahlmessers 65 der zweiten Ausgangswelle und dem Übersetzungsverhältnis des fünften Vorwärtsgangs berechnet wird, mit der vom Drehzahlmesser 63 der ersten Eingangswelle erfaßten Ist-Drehzahl der ersten Eingangs­ welle verglichen, und es wird beurteilt, ob die Drehzahldifferenz ΔN5 kleiner als 100 min^{- 1} ist. Der Schritt S2 wird so lange wiederholt, bis die Drehzahldifferenz ΔN5 kleiner ist als 100 min^-1.

Während der Schritte S1 und S2 wird gleichzeitig der folgende Schritt durchge­ führt. Wie in Fig. 7 gezeigt, werden jeweils die 2-5-Brems-Eingreifzeitspanne t_F, die Frei­ gabe-Wartezeitspanne t_W, die 4-5-Kupplungs-Eingreifzeitspanne t_S, die die Drehmoment­ übertragung beendende Zeitspanne t_TF des ersten Gangumschalt-Mechanismus, die die Drehmoment beendende Zeitspanne t_TS des zweiten Getriebemechanismus und das An­ fangs-Stellgrößenverhältnis DSB des zweiten Gangumschalt-Mechanismus bezüglich der 4-5-Kupplung 52 eingelesen.

Nach Ablauf einer Zeitspanne zur Subtraktion der Gesamtzeitspanne der 4-5- Kupplungs-Eingreifzeit t_S und der die Drehmomentübertragung beendenden Zeitspanne t_TS des zweiten Gangumschalt-Mechanismus von der Gesamtzeitspanne der 2-5-Brems- Eingreifzeitspanne t_F und der die Drehmomentübertragung beendenden Zeitspanne t_TF des ersten Gangumschalt-Mechanismus wird im Schritt S12 das Anfangs-Stellgrößenverhältnis DSB des zweiten Gangumschalt-Mechanismus nur in der die Drehmomentübertragung be­ endenden Zeitspanne t_TS des zweiten Gangumschalt-Mechanismus gehalten. Dadurch wird der Eingreif-Zeitpunkt der 4-5-Kupplung 52 entsprechend dem Eingreif-Zeitpunkt der 2-5- Bremse 31 verzögert.

Im Schritt 13 wird beurteilt, ob die durch Subtraktion der Ist-Drehzahl N_FR der er­ sten Eingangswelle von der Drehzahl N_F3 im dritten Vorwärtsgang gebildete Drehzahldif­ ferenz ΔN3 mehr als 30 min^-1 beträgt. Der Schritt 13 wird so lange wiederholt, bis die Drehzahldifferenz ΔN3 größer ist als 30 min^-1.

Liegt die Drehzahldifferenz ΔN3 im Schritt S13 über 30 min^-1, d. h. beginnt die Gangumschaltung vom dritten Vorwärtsgang in den fünften Vorwärtsgang zu arbeiten, so werden im Schritt S14 die Drehzahländerungsrate νFR der ersten Eingangswelle, die Drehzahländerungsrate νSR der zweiten Eingangswelle, die Drehzahl N_FR der ersten Ein­ gangswelle im fünften Vorwärtsgang, die Ist-Drehzahländerungsrate νFO der ersten Ein­ gangswelle und die Ist-Drehzahländerungsrate N_SR der zweiten Eingangswelle eingelesen. Im Schritt S15 wird eine die Gangumschaltung beendende vorausgesagte Zeitspanne im fünften Vorwärtsgang t₅ nach dem Ende der Gangumschaltung des fünften Vorwärtsgangs im ersten Gangumschalt-Mechanismus aufgrund der obigen Gleichung berechnet.

t₅ = (N_FR - N_F5)/(60 . νFR)

Im Schritt S16 wird die Soll-Drehzahländerungsrate νSO nach der obigen Glei­ chung (12) berechnet.

νSO = (N_S5 - N_SR)/(60 . t₅)

Im Schritt S17 wird die Differenz ΔνS zwischen der Drehzahländerungsrate νSR und der vorbestimmten Drehzahländerungsrate νSO der zweiten Eingangswelle nach der folgenden Gleichung berechnet:

ΔνS = (νSO + KS) - (νSR + KS . νFR),

wobei KS eine Konstante ist.

Im Schritt S18 wird gemäß der Beziehung zwischen den Gleichungen (6) und (10) die Änderung der Stellgröße ΔD_S des zweiten Gangumschalt-Mechanismus bezüglich der Regel-Stellgröße D_S des zweiten Gangumschalt-Mechanismus berechnet. Im Schritt wird die Regel-Stellgröße D_S des zweiten Gangumschalt-Mechanismus ausgegeben.

Im Schritt S20 wird beurteilt, ob die Drehzahldifferenz ΔN5 zwischen der Drehzahl N_F5 der ersten Eingangswelle beim fünften Vorwärtsgang und der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle weniger als 100 min^-1 ist.

Wird im Schritt S20 festgestellt, daß die Differenz ΔN5 kleiner als 100 min^-1 ist, so ist die Gangumschaltung in den fünften Vorwärtsgang beendet, und das Regel-Stellgrö­ ßenverhältnis D_S, das im Schritt S19 berechnet wurde, wird im Schritt S21 für eine vor­ bestimmte Zeitspanne, beispielsweise 20 µs lang, gehalten, um die 4-5-Kupplung sicher einzurücken. Danach wird das sechste Schaltventil auf 1008 eingeschaltet.

Wird im Schritt S20 Festgestellt, daß die Drehzahldifferenz ΔN5 zwischen der Drehzahl N_F5 der ersten Eingangswelle im fünften Vorwärtsgang und der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle größer als 100 min^-1 ist, d. h. die Gangumschaltung in den fünf­ ten Vorwärtsgang nicht beendet ist, so kehrt das Verfahren zum Schritt S14 zur Berech­ nung des Regel-Stellgrößenverhältnisses D_S des zweiten Gangumschalt-Mechanismus zu­ rück.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fall beschrieben, bei dem die Gesamtzeit­ spanne der 2-5-Brems-Eingreifzeitspanne t_F und der die Drehmomentübertragung been­ denden Zeitspanne t_TF des ersten Gangumschalt-Mechanismus kürzer ist als die Gesamt­ zeitspanne der 4-5-Kupplungs-Eingreifzeitspanne t_S und der die Drehmomentübertragung beendenden Zeitspanne t_TS des zweiten Gangumschalt-Mechanismus. Wird jedoch im ent­ gegengesetzten Fall der zweite Gangumschalt-Mechanismus früher betrieben, so wird die die Gangumschaltung in den fünften Vorwärtsgang beendende Zeitspanne des zweiten Gangumschalt-Mechanismus berechnet, um die Soll-Drehzahländerungsrate νFO zu erfas­ sen, und der Eingreif-Zeitpunkt der 2-5-Bremse 31 des ersten Gangumschalt-Mechanismus wird aufgrund des Eingreif-Zeitpunkts der 4-5-Kupplung 52 des zweiten Gangumschalt- Mechanismus geregelt.

In Fig. 8 ist die Beziehung zwischen der Ist-Drehzahl N_FR der ersten Eingangswelle und dem Drehmoment an der Ausgangswelle des Gangumschalt-Mechanismus in einem Ausführungsbeispiel beim Aufwärtsschalten vom dritten in den fünften Vorwärtsgang ge­ zeigt. Fig. 8 zeigt eine tatsächlich sanfte Linie für die Drehmomentänderung der Aus­ gangswelle gemäß der vorliegenden Erfindung. Andererseits zeigt die gestrichelte Linie eine große Drehmomentänderung während einer Gangumschaltung gemäß dem Stand der Technik, wobei eine Gangumschaltung in den vierten Vorwärtsgang betrieben wird. Die Verschiebung bedeutet einen Gangumschaltstoß, und das Fahrgefühl wird schlechter. Eine derartige Differenz zeigt sich beim Aufwärtsschalten vom ersten in den vierten Vorwärts­ gang, vom zweiten in den fünften Vorwärtsgang, und beim Abwärtsschalten z. B. vom fünften in den dritten Vorwärtsgang, vom fünften in den ersten Vorwärtsgang, vom vierten in den zweiten Vorwärtsgang und vom vierten in den ersten Vorwärtsgang gezeigt.

Vorstehend wurde ein Fahrzeug-Automatikgetriebe mit fünf Vorwärtsgängen als Ausführungsbeispiel beschrieben; die Erfindung ist aber auf beliebige Fahrzeug-Automa­ tikgetriebe, etwa auch solche mit vier Vorwärtsgängen, anwendbar.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Schaltregelung eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug mit
zwei in Serie geschalteten Gangumschalt-Mechanismen, deren erster (16/23) vom Fahrzeugmotor angetrieben ist und deren zweiter (44/40) eine Radeinheit des Fahrzeugs antreibt,
einer Einrichtung zur Steuerung der Drehzahländerungsrate (νFR, νSR) jedes Gangumschalt-Mechanismus (16/23, 44/40), und
einer Korrektureinrichtung zur Regelung der Drehzahländerungsraten (νFR, νSR) derart, daß die Schaltvorgänge beider Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) im we­ sentlichen gleichzeitig enden,
dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung eine Rückkopplung auf­ weist, die die Drehzahländerungsrate (νFR, νSR) der Eingangswelle (16, 44) jedes Gang­ umschalt-Mechanismus (16/23, 44/40) auf einen Vorgabewert (νFO, νSO) regelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine den ersten Gangum­ schalt-Mechanismus (16/23) mit dem Motor koppelnde Flüssigkeitskupplung (14, 15) und eine Hydraulikeinrichtung zur selektiven Zu- und Abfuhr von Hydrauliköl zu bzw. von den Gangumschalt-Mechanismus (16/23, 44/40), wobei die Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl-Änderungsraten (νFR, νSR) die Ist- und Sollwerte der Drehzahlverhältnisse der Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) berechnet und die Korrektureinrichtung die Hydraulikeinrichtung mit einer Korrekturgröße so beaufschlagt, daß Ist- und Sollwerte in Übereinstimmung gebracht werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrich­ tung die Korrekturgröße aus der Summe der Differenzen zwischen den Ist- und Sollwerten der Drehzahlverhältnisse jedes Gangumschalt-Mechanismus (16/23, 44/40) bildet.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl-Änderungsraten (νFR, νSR) die Ist-Dreh­ zahl der Eingangswelle (16, 44) jedes Gangumschalt-Mechanismus (16/23, 44/40) erfaßt, die Drehzahl der Eingangswelle (16, 44) nach Auftreten einer Gangumschaltung schätzt, anhand der Differenz zwischen der jeweiligen Ist-Drehzahl und der jeweiligen geschätzten Drehzahl das Maß beurteilt, zu dem die Gangumschaltung durch den betreffenden Gang­ umschalt-Mechanismus (16/23, 44/40) beendet ist, und die Gangumschaltung beendet, in­ dem sie das Maß der Beurteilung für beide Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) in Übereinstimmung bringt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzeinrich­ tung die Zeitspanne für die Gangumschaltung durch den ersten Gangumschalt-Mechanis­ mus (16/23) schätzt und aufgrund dieses Schätzwertes eine Soll-Drehzahländerungsrate (νSR) für die Eingangswelle (44) des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (44/40) vorgibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzeinrich­ tung die Zeitspanne für die Gangumschaltung durch den ersten Gangumschalt-Mechanis­ mus (16/23) in Übereinstimmung mit der Soll-Drehzahländerungsrate (νFR) der Ein­ gangswelle (16) des ersten Gangumschalt-Mechanismus (16/23) berechnet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzeinrichtung die Zeitspanne für die Gangumschaltung durch den zweiten Gang­ umschalt-Mechanismus (44/40) schätzt und aufgrund dieses Schätzwertes eine Soll-Dreh­ zahländerungsrate (νSR) der Eingangswelle (44) des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (44/40) vorgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Koinzidenzeinrich­ tung die Zeitspanne für die Gangumschaltung durch den zweiten Gangumschalt-Mecha­ nismus (44/40) in Übereinstimmung mit der Soll-Drehzahländerungsrate (νSR) der Ein­ gangswelle (44) des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (44/40) berechnet.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung die Eingreifzeit und die Freigabezeit der beiden Gangum­ schalt-Mechanismen (16/23, 44/40) in Übereinstimmung bringt,
wobei die Eingreifzeit diejenige Zeit ist, zu der reibschlüssige Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) der Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) in Eingriff treten und ein Drehmoment übertragen, und
wobei die Freigabezeit diejenige Zeit ist, zu der die reibschlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) der Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) außer Eingriff gelan­ gen und zu rutschen beginnen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektur­ einrichtung
eine erste Zeitspanne, während der nach Beendigung des vorherigen Kol­ benhubes den reibschlüssigen Teilen (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) Hydrauliköl zuge­ führt wird,
eine zweite Zeitspanne, während nach Beginn des Rutschens der reib­ schlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) das Hydrauliköl von diesen abgelas­ sen wird, und
eine dritte Zeitspanne von der Beendigung des vorherigen Kolbenhubs bis zur tatsächlichen Drehmomentübertragung berechnet,
die Differenz zwischen der ersten und der zweiten Zeitspanne bildet,
die reibschlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) des Freigabebauteils nach Ablauf einer der Differenz entsprechenden Zeitspanne freigibt, wenn die erste Zeitspanne länger ist als die zweite, und
die reibschlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) des Eingreifbauteils während der dritten Zeitspanne mit Hydrauliköl beaufschlagt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Gangumschalt-Mechanismus (16/23, 44/40) reibschlüssige Teile (20, 31, 33, 34, 36, 52, 53) eines Eingreifbauteils enthalten, wobei die Korrekturein­ richtung
eine erste Zeitspanne, während der nach vollständiger Beendigung eines vorherigen Kolbenhubes die reibschlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36) des Ein­ greifbauteils des ersten Gangumschalt-Mechanismus (16/23) mit Hydrauliköl be­ aufschlagt werden,
eine zweite Zeitspanne, während der nach Beendigung des vorherigen Kol­ benhubes die reibschlüssigen Teile (20, 31, 33, 34, 36) des Eingreifbauteils des er­ sten Gangumschalt-Mechanismus (16/23) tatsächlich ein Drehmoment übertragen,
eine dritte Zeitspanne, wenn der nach vollständiger Beendigung eines vor­ herigen Kolbenhubes die reibschlüssigen Teile (52, 53) des Eingreifbauteils des zweiten Gangumschalt-Mechanismus (44/40) mit Hydrauliköl beaufschlagt werden, und
eine vierte Zeitspanne, während der nach Beendigung des vorherigen Kol­ benhubes die reibschlüssigen Teile (52, 53) des Eingreifbauteils des zweiten Gang­ umschalt-Mechanismus (44/40) tatsächlich ein Drehmoment übertragen, berechnet,
die erste und die zweite Zeitspanne zu einer ersten Summenzeitspanne sowie die dritte und die vierte Zeitspanne zu einer zweiten Summenzeitspanne addiert, und
durch Vergleich der beiden Summenzeitspannen beurteilt, ob der Gangumschalt- Mechanismus (16/23, 44/40) mit der kürzeren Summenzeitspanne seine Gangumschaltung früher startet als der andere Gangumschalt-Mechanismus.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei einer der Gangumschalt-Mechanismen (16/23, 44/40) anstelle von reibschlüssigen Teilen eines Eingreifbauteils einen Einweg- Kupplungsmechanismus (54) zum Übertragen einer Antriebskraft längs einer Richtung enthält.