本發(fā)明涉及一種用于在汽車中實(shí)施自動(dòng)地帶負(fù)載換檔的多級(jí)自動(dòng)變速器的降擋過程的方法。

背景技術(shù)：
本發(fā)明意義中的自動(dòng)地帶負(fù)載換檔(lastschaltend)的多級(jí)自動(dòng)變速器可理解為所有這樣的變速器，在其中換擋自動(dòng)或自動(dòng)化地并且在驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸(或變速器輸入軸)和變速器輸出軸之間的力矩傳遞不中斷的情況下進(jìn)行并且具有多于兩個(gè)動(dòng)力切換元件。尤其是具有行星齒輪組和自動(dòng)化起動(dòng)離合器或液力耦合器的自動(dòng)變速器屬于該范疇。下面將這些變速器裝置歸入自動(dòng)變速器名稱之下。在已知的自動(dòng)變速器中(尤其是具有行星齒輪組的多級(jí)自動(dòng)裝置)換擋以所謂的重疊換擋——亦稱為帶負(fù)載換檔——的方式進(jìn)行。換擋的這種方式在下面被稱為正常模式。DE102006057666A1公開了一種用于在借助至少暫時(shí)被激活的行車制動(dòng)器進(jìn)行車輛減速期間實(shí)施自動(dòng)降擋過程的方法。根據(jù)該已知的方法，在降擋過程中通過至少暫時(shí)被激活的行車制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩減小，制動(dòng)力矩的減小根據(jù)驅(qū)動(dòng)單元和變速器裝置之間的力矩傳遞期間出現(xiàn)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速變化或與此相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行。由此應(yīng)在減速過程期間、尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的降擋過程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所基于的任務(wù)是提供一種用于在具有自動(dòng)變速器的汽車中實(shí)施自動(dòng)化降擋過程的方法，其允許尤其是在多重降檔時(shí)盡可能快且平穩(wěn)的降擋過程。根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過本發(fā)明得以解決。按照本發(fā)明用于實(shí)施自動(dòng)地帶負(fù)載換檔的多級(jí)自動(dòng)變速器的降擋過程的方法，其中，為了掛擋通過電子控制單元同時(shí)閉合自動(dòng)變速器輸入軸和輸出軸之間的多于一個(gè)的切換元件，相同的切換元件配置給多個(gè)擋位并且在正常模式中以重疊換擋形式進(jìn)行換擋，其特征在于，在不同于正常模式的特殊模式下，在當(dāng)前擋位的一個(gè)切換元件亦配置給相應(yīng)下一個(gè)目標(biāo)擋位和最終目標(biāo)擋位的多重降擋過程中，首先由控制單元完全斷開該共同的切換元件并且同時(shí)或緊接著開始進(jìn)行轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)，轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)首先用來保持當(dāng)前擋位的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且接著用于設(shè)定理論上存在于相應(yīng)下一個(gè)目標(biāo)擋位中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在此期間通過其余相應(yīng)所需的切換元件盡可能快地掛入下一個(gè)目標(biāo)擋位，并且在達(dá)到配置給最終目標(biāo)擋位的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之后盡可能快地閉合共同的切換元件。在根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)施自動(dòng)變速器自動(dòng)化降擋過程的方法中，為了掛擋通過電子變速器控制單元同時(shí)閉合自動(dòng)變速器輸入軸和輸出軸之間的多于一個(gè)切換元件，相同的切換元件配置給多個(gè)擋位并且在正常模式中以重疊換擋形式進(jìn)行換擋，所述方法在不同于正常模式的特殊模式下的特征在于：在當(dāng)前擋位的一個(gè)切換元件亦配置給(相應(yīng)下一個(gè)以及優(yōu)選最終)目標(biāo)擋位的多重降擋過程(下降超過一個(gè)擋位)中，首先由電子變速器控制單元完全斷開該共同的切換元件并且同時(shí)或緊接著開始優(yōu)選向與自動(dòng)變速器共同作用的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元進(jìn)行轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)，轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)首先用來保持當(dāng)前擋位的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且接著用來設(shè)定理論上存在于(相應(yīng)下一或最終)目標(biāo)擋位中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，在此期間通過其余相應(yīng)所需的切換元件盡可能快地掛入相應(yīng)下一目標(biāo)擋位。在達(dá)到(最終)目標(biāo)擋位之后，可快速閉合共同的切換元件，因?yàn)橥ㄟ^先前的發(fā)動(dòng)機(jī)力矩和/或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整以達(dá)到相應(yīng)目標(biāo)擋位中預(yù)期的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值意義中的轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)可不滑脫地關(guān)閉共同的切換元件。因此，根據(jù)本發(fā)明作為共同的切換元件總是選擇這樣的切換元件，其在向較低擋位的多重降擋過程中連續(xù)配置給盡可能多的擋位。根據(jù)本發(fā)明的方法用于這樣的汽車中，其包括例如構(gòu)造為內(nèi)燃機(jī)或混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置(尤其是內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))的驅(qū)動(dòng)單元(具有電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))、變速器裝置(具有電子變速器控制單元的自動(dòng)變速器)用于實(shí)施自動(dòng)化換擋并且在自動(dòng)變速器輸入軸和輸出軸之間設(shè)有可控的切換元件(所謂的齒輪離合器或齒輪制動(dòng)器)以便在變速器裝置的輸入軸和輸出軸之間形成分離或連接。驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(尤其是內(nèi)燃機(jī))和自動(dòng)變速器之間的耦合單元例如構(gòu)造為自動(dòng)化的分離離合器(尤其是多片式離合器)或液力耦合器。尤其是在行駛運(yùn)行期間尤其是因行車制動(dòng)器的制動(dòng)作用而需要多重降檔時(shí)應(yīng)用本發(fā)明。行車制動(dòng)器的作用在此可通過駕駛員人工操作制動(dòng)踏板或基于用于縱向和/或橫向動(dòng)力調(diào)整的駕駛員輔助系統(tǒng)的自動(dòng)制動(dòng)作用來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的自動(dòng)降檔過程作為特殊模式與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的正常模式相比的區(qū)別在于優(yōu)選不總是被實(shí)施、而是僅在規(guī)定條件下進(jìn)行，尤其是當(dāng)由于正常模式中換擋時(shí)間的長(zhǎng)度在達(dá)到目標(biāo)擋位時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速即將下降到空載轉(zhuǎn)速以下或接近空載轉(zhuǎn)速時(shí)。本發(fā)明基于下述思考、認(rèn)識(shí)和想法：在行星齒輪傳動(dòng)裝置形式的自動(dòng)變速器中——與是否結(jié)合例如變扭器(Wandler)、起動(dòng)離合器或混合動(dòng)力模塊無(wú)關(guān)，借助這種變速器類型的換擋通常以所謂的帶負(fù)載換檔或重疊換擋的方式進(jìn)行，在換擋過程期間從斷開的切換元件向待接入的切換元件(離合器或制動(dòng)器)傳遞扭矩，并且力鎖合不中斷。出于舒適度原因不能任意快地?fù)Q擋。這在車輛強(qiáng)烈制動(dòng)時(shí)會(huì)引起問題，因?yàn)槭紫冗B續(xù)多個(gè)降擋所需的持續(xù)時(shí)間可導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不希望地降低。當(dāng)這引起臨界的轉(zhuǎn)速不足時(shí)，則必須確保發(fā)動(dòng)機(jī)脫耦，這可通過斷開變矩器鎖止離合器、可能存在的起動(dòng)或分離離合器或通過變速器掛空擋(斷開所有或各個(gè)所選的切換元件)來進(jìn)行。在重新向這種部分或完全脫耦的狀態(tài)中加負(fù)載時(shí)，常常在反應(yīng)和舒適度方面產(chǎn)生極為不舒適的重新起動(dòng)特性，因?yàn)槊擇畹脑仨氃诮尤脒m合的擋位時(shí)再次閉合。當(dāng)由于上述帶負(fù)載換檔或重疊換擋所需的換擋時(shí)間而存在轉(zhuǎn)速下降到希望閾值以下的危險(xiǎn)時(shí)，則應(yīng)根據(jù)本發(fā)明所提的方法僅斷開一個(gè)切換元件(在理想情況下是指在所有或大多考慮作為(中間或最終)目標(biāo)擋位的擋位中嵌接的切換元件)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)(驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī))與輸出裝置充分脫耦。在此狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)通過力矩或轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)被調(diào)整到理論上存在于當(dāng)前目標(biāo)擋位中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上。在此狀態(tài)下應(yīng)通過其余相應(yīng)所需的切換元件盡可能快地掛入相應(yīng)目標(biāo)擋位(除了脫耦的切換元件外)。在理想情況下通過切換元件的切換和同步的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整在保持?jǐn)嚅_的切換元件上不出現(xiàn)或僅出現(xiàn)短暫的小的滑脫。只要制動(dòng)持續(xù)，則應(yīng)保持脫耦，以便能夠借助并行的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整實(shí)現(xiàn)所述可明顯更快進(jìn)行的換擋。因此現(xiàn)在可在加負(fù)荷時(shí)或在達(dá)到目標(biāo)擋位且無(wú)轉(zhuǎn)速下降的危險(xiǎn)時(shí)或在撤銷制動(dòng)時(shí)直接閉合斷開的切換元件(無(wú)需消除打滑)并且因此可產(chǎn)生自然的重新起動(dòng)特性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：－可明顯更快地進(jìn)行換擋(脫耦和輔助的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整)；－不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)速降低，因?yàn)榇嬖诿擇钋因?qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或多或少自由旋轉(zhuǎn)地被調(diào)整到相應(yīng)目標(biāo)擋位的轉(zhuǎn)速水平上；－在加負(fù)荷時(shí)可以比例如根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)掛空擋或變矩器鎖止離合器斷開之后(即在沒有根據(jù)本發(fā)明的在共同的切換元件斷開期間預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速的情況下)明顯更快和舒適地耦合；－通過將發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整到目標(biāo)擋位水平上使駕駛員擁有與正常借助存在的力鎖合換擋時(shí)相同的感覺。附圖說明附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例。附圖如下：圖1為汽車中的用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的元件的示意圖；圖2為自動(dòng)變速器中的切換元件為掛入各個(gè)擋位的配置關(guān)系的表格圖；圖3為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)(正常模式)和根據(jù)本發(fā)明(特殊模式)降擋時(shí)產(chǎn)生的換擋時(shí)間的對(duì)比圖；圖4為借助本發(fā)明的優(yōu)化舒適度的方案和最小化換擋時(shí)間的方案多重?fù)Q擋時(shí)產(chǎn)生的換擋時(shí)間的對(duì)比圖。具體實(shí)施方式在圖1上方示意性示出汽車1，其包括驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2、自動(dòng)變速器3和例如驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2(尤其是內(nèi)燃機(jī))和自動(dòng)變速器3之間的液力耦合器作為耦合單元4。為驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2配置電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元5并且為自動(dòng)變速器3配置電子變速器控制單元6。這兩個(gè)控制單元5和6例如通過CAN數(shù)據(jù)總線彼此通信并且因此交換信息和命令。經(jīng)耦合單元4與驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2共同作用的自動(dòng)變速器3在其輸入軸和其輸出軸之間包括切換元件A、B、C、D和E用于掛入擋位G1至G8和GR(倒擋)，所述切換元件可通過電子變速器控制單元6控制。在此切換元件A和B例如是齒輪制動(dòng)器并且切換元件C、D和E是齒輪離合器。電子控制單元6包括用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法的程序模塊，該程序模塊例如通過CAN數(shù)據(jù)總線具有用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元5的接口以便控制驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M。圖2示出關(guān)于一張示例性自動(dòng)變速器3的表格，該表格示出哪些切換元件A、B、C、D和E在哪一個(gè)擋中閉合(＝X)。本發(fā)明利用這樣的事實(shí)，即，多個(gè)擋位需要相同的切換元件。與此相關(guān)，在所示實(shí)施例中切換元件B對(duì)于前五個(gè)擋位G1至G5特別重要。根據(jù)本發(fā)明方法的下面的實(shí)施例以第五擋G5作為降擋過程之前的當(dāng)前擋位為出發(fā)點(diǎn)。首先，借助圖3上圖示出關(guān)于各有關(guān)切換元件的接合力矩M_K的多重降擋G5＝>G4、G4＝>G3、G3＝>G2的標(biāo)準(zhǔn)模式。并排示出由多重?fù)Q擋產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M的變化曲線。標(biāo)準(zhǔn)模式中的多重?fù)Q擋導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到空載轉(zhuǎn)速n_LL以下并且因此可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2停止或緊急脫耦(力鎖合中斷)以防止驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)2停止。另外，用于所有需要的連續(xù)實(shí)施的降擋過程的換擋時(shí)間ts相對(duì)長(zhǎng)。為進(jìn)行比較，借助圖3下圖示出在根據(jù)本發(fā)明方法的特殊模式中對(duì)接合力矩M_K和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M的變化曲線的影響。根據(jù)本發(fā)明，在此在從擋位G5降擋時(shí)——當(dāng)前擋位G5的切換元件B也配置給其它所有更低的擋位G4、G3和G2，在第一步驟中盡可能快地完全斷開共同的切換元件B。同時(shí)或者至少緊接著開始由變速器控制單元6向發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元5進(jìn)行轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)并且以這樣的方式進(jìn)行，即，首先保持當(dāng)前(之前掛入的)擋位(開始擋位)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M，接著在多重降擋時(shí)(在此從第五擋G5至第二擋G2)調(diào)整出相應(yīng)下一目標(biāo)擋位和最終目標(biāo)擋位的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M。相應(yīng)目標(biāo)擋位G4、G3和G2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M應(yīng)在時(shí)刻t4、t3或t2之前或至少直至?xí)r刻t4、t3或t2被達(dá)到，在所述時(shí)刻相應(yīng)其它的切換元件為掛入相應(yīng)目標(biāo)擋位完成切換?？捎赡繕?biāo)擋位的傳動(dòng)比和當(dāng)前車輛速度確定預(yù)設(shè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M以便進(jìn)行轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)。借助圖4說明另一實(shí)施例：當(dāng)需要經(jīng)過多個(gè)擋位(例如從G4至G2換擋)的降擋過程時(shí)，該降擋過程可以以最小化換擋時(shí)間的方式(方案1)或優(yōu)化舒適度(方案2)的方式進(jìn)行。這兩種方案在圖4中對(duì)比示出。方案1(圖4下方)實(shí)現(xiàn)了與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模式相比顯著減少的換擋時(shí)間ts3，但駕駛員卻會(huì)因此聽到發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M明顯的嚎叫(參見圖3中以虛線表示的n_M線)。與方案1相比，方案2(圖4上方)雖然與根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)模式相比也實(shí)現(xiàn)了減少的換擋時(shí)間ts2，但其卻大于ts3。通過方案2不僅減少了換擋時(shí)間，而且實(shí)現(xiàn)了更佳和更習(xí)慣的聲學(xué)。當(dāng)方案2太慢并且因此將導(dǎo)致目標(biāo)擋位中的轉(zhuǎn)速降低時(shí)，可使用方案1。根據(jù)方案1(圖4下方)的第二步驟：在第二步驟中，在從第四擋G4直接下降到作為目標(biāo)擋位的第二擋G2時(shí)，當(dāng)前擋位G4的另一切換元件D斷開并且目標(biāo)擋位G2的另一切換元件A閉合(亦參見圖1下方，G4至G2的換擋)。圖4下方示出對(duì)于G4至G2降擋而言重要的切換元件的接合力矩M-K的變化曲線。有關(guān)切換元件亦在關(guān)于元件一覽圖的圖1下方(G4至G2的換擋)以粗線示出。根據(jù)方案2(圖4上方)的第二步驟：在第二步驟中，在從第四擋G4首先下降到作為目標(biāo)擋位的第三擋G3時(shí)斷開當(dāng)前擋位G4的切換元件D并且閉合目標(biāo)擋位G3的切換元件C。在最終從擋位G3下降到作為(最終)目標(biāo)擋位的擋位G2時(shí)斷開當(dāng)前擋位G3的切換元件C并且閉合目標(biāo)擋位G2的切換元件A。在第二步驟中，在兩種方案中切換元件B斷開以便中斷牽引力，在此期間實(shí)施結(jié)合圖3說明的轉(zhuǎn)速預(yù)設(shè)。然后在第三步驟中，在達(dá)到最終目標(biāo)擋位G2的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M時(shí)，閉合共同的切換元件B。只有當(dāng)存在多于一個(gè)第五擋G5(根據(jù)圖3的例子)和第四擋G4(根據(jù)圖4的例子)以下的降擋命令時(shí)，特殊模式在此基于切換元件的相應(yīng)布局和尤其在較低擋位中的有利效果得以實(shí)施。附加或替換地，僅在下述情況下才實(shí)施特殊模式，即當(dāng)通過正常模式中換擋時(shí)間ts的長(zhǎng)度在目標(biāo)擋位中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n_M即將下降到空載轉(zhuǎn)速n_LL以下或接近空載轉(zhuǎn)速時(shí)。這可由電子變速器控制單元6通過其具有的信息預(yù)先算出。當(dāng)在多重降擋期間(例如因較長(zhǎng)時(shí)間操作制動(dòng)踏板)由控制器預(yù)定的下一或最終目標(biāo)擋位變化，以致(第一或當(dāng)前的)共同的切換元件不再配置給變化的目標(biāo)擋位時(shí)，則為接著的擋位確定新的共同的切換元件并且為脫耦斷開該切換元件——優(yōu)選在當(dāng)前的共同的切換元件首次不再配置給下一擋位之后。借助下面的實(shí)施例(亦參見圖2)——從G8至G2的多重降擋過程——詳細(xì)說明本發(fā)明這一特別有利的方案：－首先選擇切換元件D作為第一共同的切換元件，因?yàn)樵撉袚Q元件從擋位G8起依次配置給大多數(shù)接著的較低擋位。切換元件D因此被斷開并且保持?jǐn)嚅_直至擋位G4，如果該擋位為下一或最終目標(biāo)擋位。－最后的最終目標(biāo)擋位在該實(shí)施例中為G2，切換元件D并未配置給該擋位。－選擇切換元件B作為下一共同的切換元件，因?yàn)樵撉袚Q元件從擋位G4起依次配置給大多數(shù)接著的較低擋位。切換元件B在擋位G3中被斷開，切換元件D首次不再配置給該擋位；切換元件D保持?jǐn)嚅_并且切換元件C閉合。