CN101535108A - 用于执行自动变速器的换挡的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于按判定装置的判定在利用或不利用分离离合器的情况下在行驶时执行车辆的自动变速器、尤其是带有至少主要是形锁合的换挡元件的非同步变速器的换挡的方法，所述判定装置在存在一定的基本条件时在分离离合器不打开的情况下促使脱开初始挡，并接着读入关于与自动变速器输出轴的转速密切相关的参数的大小和走向的数据，以及至少在考虑所述数据的情况下判定用于挂上目标挡的换挡模式。改进方案涉及优选根据负荷撤销程度还在判定换挡模式之前提前和略微调整分离离合器，而在分离离合器上不发生打滑。

Description

用于执行自动变速器的换挡的方法

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的、用于在利用或不利用分离离合器的情况下在行驶时执行车辆的自动变速器的换挡的方法。

背景技术

很久以来，自动变速器用在不同的车辆类型中。它们具有多个固定的传动比，所述传动比可以通过驾驶员和/或变速器控制装置的选择规定而连接到车辆的驱动发动机与被驱动的车轮之间的转矩流中。在车辆的驱动发动机与自动变速器之间设置有分离离合器或行驶离合器，该分离离合器或行驶离合器例如允许在驱动发动机运行和车辆静止时挂挡。所述分离离合器经常同样可以自动操作，并且从而使全自动或半自动的换挡过程成为可能。

自动变速器可以设计成同步变速器。在所述结构方式中，通过特别的变速器元件确保，在挂挡时变速器的参与的形锁合地共同作用的元件在没有或只有小的经常希望的差速的情况下运动。在所述结构方式中，通过变速器内的摩擦离合器确保同步。

然而设置在变速器本身内的同步装置由于多个用于变速器不同传动级的不同摩擦副在由附加元件引起的成本、必需的附加的结构空间、由附加元件决定的较大的重量方面以及也在变速器的按可能性无维护的使用寿命方面带来原则性的缺点。因为摩擦离合器承受不可忽视的磨损，所述摩擦离合器至少在具有高的行驶里程或频繁的换挡过程的车辆中在一定的使用时间后必须被更换，这由于其在变速器内的位置导致巨大的成本和车辆的由车间停留时间决定的停驶。

因此尤其是在以典型方式在商业上使用并具有高的年行驶里程和/或特别多的换挡过程的车辆类型中，非同步变速器具有优点。所述非同步变速器大多构成为牙嵌式变速器(Klauengetriebe)，其中相应连接到驱动发动机与被驱动的车轮之间的力矩流中的传动级由形锁合元件的运动确定。在该变速器类型中，一根轴的各齿轮大多抗旋转地设置在该轴上，而至少另一轴的与所述齿轮啮合的齿轮作为所谓的空套轮沿轴向固定、但沿径向可旋转地支承在该另一轴上。所述空套轮可以通过控制爪齿抗旋转地固定在其轴上，由此使从一个设置在第一轴上的固定轮经由一个借助控制爪齿固定在第二轴的空套轮的力矩流成为可能。

仅当相应要固定在其轴上的空套轮和所属的轴至少基本上具有相同转速时，控制爪齿的转换以合理的构件负荷并且在没有或只有小的噪声扩展的情况下才是可能的。因为变速器输出轴的转速由车辆的行驶速度和存在于被驱动的车轮以及变速器输入轴之间的、通常固定的传动比确定，所以对于非同步变速器的换挡必须在车辆行驶时调节变速器驱动轴的转速，使得该转速至少基本上等于在牙嵌式离合器闭合后产生的转速。

为此，首先驱动发动机能以简单的手段在变速器处在中性位置和分离离合器打开时被控制或者在其发动机转速方面对其调节，使得驱动发动机根据变速器输入轴的所希望的加速或制动仅调节到比使变速器同步所需的转速较高或较低的转速上。现在如果分离离合器慢慢地闭合，则变速器驱动轴相应地加速或减速。一旦与希望的同步转速的偏差足够小，就啮合用于固定空套轮的形锁合元件并挂上所希望的挡。

所述方法具有这样的优点，即该方法由于在分离离合器中可能的明显的打滑即使在驱动发动机的输出转速与变速器驱动轴的实际或希望的转速之间存在非常大的转速差时也无问题地起作用。

然而正是在频繁的换挡过程中和在具有很大重量的车辆中，由此决定的、在分离离合器上的磨损是不可忽视的，并且又导致用于更换摩擦衬片的成本以及由为此必需的车间停留决定的车辆停驶成本。此外除离合器的摩擦衬片外，配设的致动器和分离轴承承受负荷并同样受到磨损。

在所述背景下已经有如下方案，即在车辆行驶过程中在分离离合器闭合时对非同步变速器进行换挡。为此必需的是，在变速器输出轴的由车辆行驶速度给定的转速下将变速器驱动轴的转速或驱动发动机的经由闭合的分离离合器与该变速器驱动轴抗旋转地连接的输出轴的转速相对精确地调节到同步所需的转速上。

这要求一个相对昂贵且精密的发动机控制装置，只要所述同步借助于发动机转速在合理的时间间隔内实现。调节的转速在此首先与加在驱动发动机的活塞上的功率有关，该功率本身又与多种因素如燃料喷入量、空燃比、点火角以及个性化的且也在一个发动机结构系列内不同的发动机特性以及其他因素有关。

为了得出供驱动变速器输入轴使用的发动机功率，须使加活塞上的发动机功率降低例如内部的摩擦损耗，该摩擦损耗本身不仅与驱动发动机的和变速器的部件的相应磨损度有关，而且也短期地例如随着温度以及变速器油和发动机油的粘度而变化。

此外必须考虑的是，在已脱挡时，亦即在变速器的中性位置中调节同步速度。由于驱动发动机的功率-转速曲线的在所述工作状态中非常陡的走向，驱动功率的或反作用于驱动功率的牵引力矩的小变化就导致显著的转速差，因此例如发电机或空调的功率降低的变化可能对调节的转速走向具有短时间可察觉到的反作用。然而，所述驱动发动机侧的调节范围在许多情况下令人满意地由发动机控制装置控制。

此外，调节同步转速涉及一个高度动态的过程，其中要制动或加速的质量的惯性同样具有不可忽视的作用。然而当要加速或制动的质量相对精确地已知并且通常仅缓慢地例如随着分离离合器衬片的增强的磨损而变化时，还必须注意的是，同步转速在换挡过程中同样可以在变速器输入侧改变。一旦因为在变速器中脱开之前挂上的挡并且变速器从而处于中性位置中而使发动机的牵引力不能再进一步传到被驱动的车轮上，车辆速度就按照作用力改变，所述力例如与车辆支承面的坡度和车重、由车辆部件和路面不平度决定的滚动阻力、迎流空气的空气阻力和速度以及方向和其他因素有关。所述范围当然不在驱动发动机的控制装置的调节能力之内，因而必须分开地监测以及作为瞬时或在不久的将来所需的同步转速传递到发动机控制装置上。

为了判定是否应在分离离合器不打开的情况下执行换挡并且为了足够精确地调节同步转速，归根结底必须始终估计上述的和其他的影响因素的互相作用。在此必须考虑的是，可由在分离离合器不打开的情况下的换挡获得的优点正好主要以降低磨损为基础。

虽然在最简单的情况下已足够的是，借助于在测量技术上能相当简单地得到的变速器输出轴转速和借助于由目标挡已知的传动比得出变速器驱动轴的所希望的同步转速，以及借助于调节环通过驱动发动机的功率变化朝所希望的方向影响驱动发动机的输出轴。然而一种这样的工作方式恰好在车辆的强烈波动的工作条件中经常导致过度长的换挡时间或者导致不希望地不精确调节的同步转速。

最后必须注意的是，存在在分离离合器不打开的情况下不能实现的或者在各种情况下都不能有利地实现的换挡过程。这不仅包括起步过程而且包括例如这样的换挡过程，所述换挡过程例如会要求驱动发动机的低于正常的怠速转速或者甚至低于可能的怠速转速的转速。一种这样的换挡过程例如可能是希望的，当车辆下坡运动并且驾驶员只希望非常小的发动机制动作用或者想要选择一个挡位以期待车辆在斜面上加速，该挡位虽然短时间地致使发动机在转速下限上或低于转速下限地运行，但由于车辆在几秒钟内加速将是一个适当的行驶挡位。

由DE 102 49 951 A1已经已知一种用于控制传动系的方法，其中在分离离合器不打开的情况下通过考虑大量不同的影响因素而能实现换挡。为此在每次换挡时判定换挡应在离合器闭合还是打开的情况下进行。只要检查到在离合器闭合的情况下可以换挡，换挡也就在离合器闭合的情况下执行。

为此提出，根据大量车辆参数和运行参数选择和/或检查换挡运行类型。要强调的是，选择换挡运行类型出现错误结果的危险在所述方法中是特别小的。这一方面通过极其复杂的并且不仅在电子变速器控制装置的必需的计算能力方面而且在必需的传感器方面都昂贵的方法流程来实现，另一方面这样来实现，即仅当计算方法以高的可靠性预测毫无问题的可执行性时，才在离合器闭合时执行换挡。

例如按照在DE 102 46 951 A1中给出的方法的基本方案，当参与的部件或其传感器错误工作时，放弃在离合器闭合时的换挡。由于所述大量的要考虑的因素和部件，这在实际中意味着明显地限制系统的平均实用性。此外，在车辆初次启动后和在重新启动后，约束严格的调节应首先适用于对在离合器闭合时的换挡过程的触发，以便在还未足够精确已知的动态和关键的影响参数方面补偿不安全性。

防止在离合器闭合时错误触发换挡过程的安全性基本上这样来提高，即在确定即使小的关于可执行性的不安全性的情况下转换到在离合器打开时的换挡模式。因此在离合器闭合时的换挡的这些优点在实践中有用的许多情况下由于在所述已知的方法中考虑的原因不能实现。在此重要的是，判定换挡模式(在离合器打开或者在离合器闭合时)始终在换挡过程真正开始之前进行。

然而所述的方法在至少一些情况下不能保证所要求的换挡模式判定的安全性。因此例如恰好在货运车辆中常见的、装载量进而以及车辆总重的非常强烈的变化应这样来考虑，即在驱动发动机重新启动后首先放弃在离合器闭合时的换挡，直到足够精确地得出或估算出重要的影响因素例如车辆总重。然而此时切断车辆发动机对于装载量的显著变化不是强制必需的，尤其是例如在建筑工程车如倾卸车和混凝土搅拌车中、在某些箱式货车中、但也在客运车例如校车和旅游车中，例外情况早于正常情况。

为了至少部分地消除在DE 102 49 951 A1中介绍的方法的所述缺点，在按本发明的所述方法的改进方案中提出，首先较不严格地制定用于触发在离合器闭合时的换挡过程的要求，并且为此在判定在离合器闭合的情况下换挡时附加地考虑脱开先前挂上的挡的分步骤以检查判定的正确性。

具体地由此出发，即在错误地判定换挡模式的情况下可以基本上不使变速器无转矩，使得可以用小的换挡力在预定的时间内脱开相应挂上的挡。

因此，在作出在离合器闭合的情况下换挡的判定时为脱开相应挂上的挡而引入时间限制，在超过该时间限制时认为不满足对于在离合器闭合时挂上目标挡的过程必需的前提条件。在该情况下，换挡过程中断，然后重新开始在离合器打开的情况下的换挡模式或者转换到该模式。

因此，已知方法的所述改进方案具有在相对较晚的时刻有效地紧急中断已经开始的方法的意义。然而在此必须考虑的是，对发动机控制装置的用于脱挡的精度的要求比用于成功地挂挡的要求低得多。因此，成功地脱挡不能被评价为用于以下情况的可靠标志，即接下来的在离合器闭合时挂挡也将是成功的或者是值得希望的。

此外，对于在离合器闭合的情况下的换挡过程的要求分别在挡与挡之间也有所不同，并且例如与行驶速度以及装载量和其他的车辆运行参数及其环境有关。这应该按DE 102 49 951 A1这样来考虑，即用于中断在离合器闭合时尝试的换挡的阈值时间根据这些参数改变，这又提高了方法的复杂性，并且从而或者提高其错误判定的易发性或者显著增大在离合器闭合时正好仍可有利地执行的换挡过程所需的安全余地。

发明内容

在上述背景下，本发明的目的在于，给出一种用于在利用或不利用分离离合器的情况下在行驶时执行车辆的自动变速器换挡的方法，该方法相对于同类的方法在降低费用的情况下提供更高的可靠性，并且即使在车重改变的情况下在驱动发动机运行时也可以可靠地给出在分离离合器闭合时的换挡(下面也简称为无离合器的换挡)的有利性。

所述目的由独立权利要求的特征来实现，而本发明的有利的设计方案和改进方案可由从属权利要求得出。

本发明以下述知识为基础，即当在换挡过程的较晚的时刻对换挡模式即无离合器的挂挡或在离合器打开时的挂挡作出判定时，可以在费用降低的情况下提高对于无离合器的换挡的有利性的判定的可靠性。本发明尤其以下述知识为基础，即自动变速器一处于其挡位脱开的中性位置中，大量按现有技术难以检测的影响因素的、对判定重要的总作用就能以简单的手段和提高的安全性确定。

对于判定要使用的换挡模式，即无离合器的换挡或挂挡或者在分离离合器打开时的换挡或挂挡，归根结底与单个所述因素的大小无关，而是与由因素总和得到的、对换挡重要的转速的作用，亦即特别是要通过形锁合连接而彼此抗旋转地联接的变速器元件的转速的作用有关。

在脱开之前挂上的挡之后，通过简单地检测变速器输出轴的转速(或者与该转速处于充分固定的比例下的参数例如行驶速度或另一个与该变速器输出轴强制联接的变速器元件的转速)和所述转速在时间上的变化可以精确、可靠且经济地得出，车辆行驶速度从而以及同步转速是否改变以及如何改变。

为此，不是如按现有技术那样必需详细地确定装载量、坡度、路面不平度和其他变化的且通常只能用很大的费用和/或不精确地检测的参数以及接着计算耗时地且易出错地将它们组成一个总值。此外，通过直接检测变速器输出轴的转速和转速在时间上的变化可以相对简单且精确地以足够的精度预测它们在换挡过程所需的时间间隔内的未来的走向。

因此本发明从一种用于在利用或不利用分离离合器的情况下在行驶时执行车辆的自动变速器的换挡的选择方法出发，其中车辆传动系具有：发动机、具有多个固定传动比的自动变速器、设置在发动机与自动变速器之间的可自动转换的分离离合器和用于按驾驶员和/或自动挡位选择装置的规定控制传动比变换的换挡控制装置。

在此，换挡控制装置不仅可以是一个独立的装置，而且可以是另一控制装置的一部分，还可以通过多个彼此在数据技术上连接的控制装置起作用，该换挡控制装置设计成使它可以在判定单元判定后在分离离合器打开或不打开的情况下执行或触发自动变速器的传动比的变换，所述判定单元可以是换挡控制装置的一个集成的组成部分、一个独立的装置或在数据技术上与换挡控制装置连接的另一控制装置的一部分。

为了实现所述的目的而规定，判定单元在存在一定的基本条件时在不打开分离离合器的情况下促使脱开初始挡，接着读入关于与自动变速器输出轴的转速密切相关的参数的大小和走向的数据以及至少在考虑所述数据的情况下判定用于挂上目标挡的换挡模式。

这里，需要更精确地解释所提到的一定的基本条件：它们应理解成，相应在具体设计方案中存在的数据被完全或部分地这样分析，即在换档离合器闭合时执行换挡过程以能由技术人员相应确定的或估计的概率来看是否显得可执行。

这应理解成，在从一开始能以足够高的概率排除在分离离合器闭合时成功地执行换挡的情况下争取在较早的时刻打开分离离合器，并且在该情况中否则必需的对变速器输出轴的转速和转速变化的检查或者可以适当地不进行，或者必要时可以根据其他分析准则实现。在此，上述的足够高的概率在个别情况下也可以由技术人员与变速器或传动系相关地确定。

原则上，首先在分离离合器闭合时开始换档过程例如在下述情况下将是不值得期待的，即在所述情况下一方面从变速器输入轴的瞬时转速(或者例如与初始挡的已知速比相结合的行驶速度)而另一方面从已知的目标挡出发看起来安全的是，驱动发动机不能、不能在所希望的时间间隔内或者只能带有不希望的伴生现象地达到对于无离合器的换挡过程所需的转速。

然而只能在相应具体的个别情况中精确地确定，例如驱动发动机的转速下限应在哪里。与个别情况或传动系有关还有，这里例如是否应考虑恒定的转速限值，或者判定单元例如是否访问其他相关的信息例如发动机油温度、系统的瞬时电功率需求或空调的运行。在这些情况下有意义的将会是，在考虑所述或者另外的或其他的参数的情况下动态地确定转速下限。

然而另一方面技术人员在本发明的知识内例如由于在判定单元的可供使用的程序存储器或数据处理容量方面的限制也可决定，他想要在具体的设计方案中完全或部分地放弃检查所述基本条件。因此，在极端情况下对于判定单元来说，所述确定的用于在分离离合器不打开的情况下脱开初始挡的基本条件也可以仅仅在于检查车辆是否静止或者在要求换挡的时刻是否已挂上挡且分离离合器闭合。

对于按本发明的方法重要的是，至少如果判定单元在分离离合器不打开的情况下已促使脱开起始挡，则该判定单元因此读入关于与自动变速器输出轴的转速密切相关的参数的大小和走向的数据，并且至少在考虑上述数据的情况下判定用于挂上目标挡的换挡模式。

在此，所述的与自动变速器输出轴的转速密切相关的参数可以如上所述地例如是车轮转速、车辆行驶速度或另一旋转部件的转速，该部件的速度比例在对于当前目的足够精确地已知的程度内与变速器输入轴的转速关联。

由上述关键参数及其时间走向可以用简单且经济的手段预测，自动变速器输入轴的哪个同步转速是必需的或是所希望的，以及与所述转速的哪个偏差在此是可接受的或者甚至是受欢迎的。

显然，可以将任何其他的数据例如在DE 102 49 951 A1中所述的车辆参数和工作参数考虑到判定中，只要这在成本-功用评价方面看起来有意义，当所述数据本来就可通过车辆数据总线提供时尤其如此。

判定单元基于或至少在考虑所述数据的情况下判定用于挂上目标挡的换挡模式。因此，判定相应合适的换挡模式在换挡过程的与现有技术相比决定性地较晚的时刻发生，并且以极其简单的方式使得可以用最简单的手段检测和正确地分析很多按现有技术需要复杂地且易出错地采集的各单个参数的对判定重要的总和。

在此，判定的结果质量在使用简单的判定模式的情况下已经可预见地明显超过按DE 102 49 951 A1的方法的结果质量，因为后者以多重转接的作用链工作。下面应以示例对此解释：

按现有技术例如借助于由数字公路地图得出的GPS定位数据读出车道的坡度数据和车辆的运动方向，由此在考虑估计的或得出的车重的情况下得出爬坡阻力，该爬坡阻力被增大了必要时同样根据车重得出的车辆滚动阻力和与速度有关的空气阻力，然而例如存在的逆风和错误调节的胎压的影响变得可以忽略，而按本发明的方法基本上通过在分离离合器闭合时脱开初始挡并从而将自动变速器转换到其中性位置中来使发动机与被驱动的车轮分离就足够了。

接着，判定单元按照本发明的方法在例如二百毫秒或者更长的时间内观测车辆的行驶速度或变速器输出轴的转速随时间如何发展。在此，对于该目的完全不重要的是，车辆的强烈的减速此时是应归因于高的装载量和大的坡度还是应归因于小的装载量和强的逆风，并且胎压以及车道摩擦系数施加何种影响。

决定性的仅仅是下述知识，即车辆例如快速地减速，以至于不能有利地在离合器闭合时挂上需要挂上的目标挡，因为换挡时间会由于在分离离合器闭合时发动机输出轴转速的必需的强烈的降低而不希望地延长，并且在分离离合器打开时的换挡过程例如由于激活内部的或外部的、作用到自动变速器输入轴上的制动会显著加快地结束。

在按照本发明的方法的范围内可能且有意义的是，首先处理所使用的输入数据、主要是变速器输入轴的转速信息。例如可能有意义的是，在成功脱开初始挡后最初的几毫秒内使用该数据，以便降低由负荷变化引起的弹性变形的效应。代替于此，这种效应也可以用不同的统计学或数学方法修正。

在本发明的一种优选的实施形式中规定，判定装置和换挡控制装置与具有固定传动级的自动变速器共同作用，该自动变速器为转换不同的传动比而至少主要地使用形锁合的元件或构件。这首先是对于技术人员长久已知的牙嵌式离合器。尽管按照本发明的方法原则上也可以有利地应用在例如借助于同步环摩擦锁合地同步的变速器中，因为至少在精确的同步时能延长同步环的寿命并且此外在变速器本身的同步装置失效时可以从外部执行同步，但在使用形锁合的元件用于换挡时的优点特别大。这在于，在所述变速器中总归至少在变速器驱动轴的必需的加速时必须从外部通过提高发动机转速来实现同步，该同步通过按照本发明的方法在费用较小的情况下不仅在分离离合器的磨损方面而且在换挡质量方面可以得到显著改善。

按照本发明的另一种变型方案可以规定，判定单元在存在所述一定的基本条件时在分离离合器不打开的情况下促使脱开初始挡，并且在继续的时间走向中监控脱开初始挡是否在一个预定的时间间隔内实现。对于超过该预定的时间间隔而没有脱开初始挡的情况，促使换挡模式转换到在分离离合器打开的情况下的换挡。

这样的控制技术安全功能本身已经由现有技术已知，然而它仅仅涉及到某些特殊情况，即开始反接(Rückschaltung)。有利地，在按照本发明的方法的范围内，对成功地脱开初始挡的监控首先设置在本方法的时间流程中的一个明显不同的位置上，即在对要使用的换挡模式作出判定之前。与此相应地，所述安全功能也具有完全不同的任务。

现有技术中的所述安全功能用于在判定无离合器的换挡过程后在错误判定的情况下作为紧急情况策略使换挡可以继续运行或者防止变速器控制装置在时间上无限地等待脱挡，而在本发明方法中的所述安全功能用于在按照前面描述的方法判定换挡模式之前使得可以提早地判定在分离离合器打开时的换挡模式。

尽管所述安全功能自然在此也满足下列任务，即防止或消除方法流程的“停滞”，但它还在此具有缩短方法的意义，因为可以避免用常见的方式，即借助于分析在变速器中性位置中的变速器输出轴的转速走向，判定要使用的换挡模式。

尽管这样的方法“缩短”的积极效应在按现有技术的方法中由于在那里相当程度地要消耗的费用而仍然会大得多，但按照本发明的方法的该改进方案提供了在较早的时刻有意义地判定换挡模式并避免多余分析的可能性。

按照本发明的另一种变型方案规定，换挡控制装置在判定换挡模式之前的时刻开始朝向分离离合器打开位置的方向控制分离离合器的致动器，其中换挡控制装置在判定换挡模式之前仅仅执行所述控制，使得在分离离合器上不发生打滑或者不发生在实际中或在分离离合器的摩擦衬片的磨损方面显著的磨损。在此可以已经在开始换挡过程时或者甚至在开始换挡过程之前就已开始分离离合器的调整运动。这允许相对缓慢地调整致动器并从而减小其磨损。

所述工作方式带来的结果是，分离离合器在判定换挡模式的时刻对于应在分离离合器打开时实现换挡的情况已经部分地打开或放松，由此可以加速后续的换挡过程。也可以规定，打开分离离合器，直到可以脱开到目前为止的挡位。

对于做出有利于在离合器闭合时挂挡的判定的情况，可以立刻将分离离合器回调到其闭合的初始位置中，并且从而传递最大可能的转矩。

如果换挡控制装置根据负荷撤销(Lastrücknahme)的程度来控制离合器致动器的运动速度，则对于快速实现负荷撤销并且因而在闭合离合器时的换挡成为可能的情况产生分离离合器的希望较缓慢的调节运动，而在缓慢实现负荷撤销并且因而在离合器打开时的换挡成为可能的情况下相对快地或者在给定的时刻继续地打开或放松分离离合器。因此可以特别快速地执行后续的换挡过程。

有利地，对换挡离合器的致动器的初始控制也可以与真正的程序流程无关地进行，并例如调出到一个自己的模块或一个现有的离合器控制模块中。此外，可以一同考虑用于控制分离离合器的致动器的其他参数，所述参数在以后要做出的对换挡模式的判定方面同样重要。

最后须指出，在脱开到目前为止的挡且还未挂上目标挡时，即在变速器的中性位置中，根据变速器输入轴的额定转速与实际转速之差的符号和/或绝对值、和/或根据在目标挡中的变速器输入转速的绝对值的水平、和/或根据目标转速的梯度与内燃机输出轴转速的梯度之比、和/或根据行驶阻力控制分离离合器的操作位置。

附图说明

可以借助于一个实施例进一步解释本发明。为此给说明书附上附图，该附图示出所提出的方法的一个极其简化的流程图。所述方法作为程序在一个组合的电子的变速器和离合器控制装置中运行。

具体实施方式

从带有作为驱动发动机的内燃机、非同步多挡牙嵌式变速器和设置在牙嵌式变速器与内燃机之间的可自动转换的分离离合器的机动车出发，该机动车以30km/h的行驶速度运动，假设，驾驶员或自动换挡设定装置发出一个信号，牙嵌式变速器应从已挂上的第二挡转换到第三挡。

所述调节命令被带有集成的判定单元的换挡控制装置接收，该换挡控制装置于是在一个准备的步骤1中首先基于已知的行驶速度和初始挡以及目标挡得出大致的需要由内燃机调节的同步转速，并且开始慢慢地朝分离离合器打开位置的方向调整离合器致动器。

在方法流程核心的接着的步骤2中，判定单元检查用于在离合器闭合时挂上目标挡的换挡模式的一定的基本条件的存在。在所述示例中，首先查询车辆是否在行驶以及在所述时刻是否已挂上初始挡。这被肯定。接着检查是否应进行超过两挡或更多挡的换挡。在此不是这样的。假如是这种情况(输出“否”)，则由于在要调节的同步转速与内燃机的瞬时的转速之间的巨大的转速差，在分离离合器闭合时换挡会是不利的，并且程序将会立刻判定在离合器打开时换挡以及将剩下的控制任务交给控制单元，该控制单元会以用于该模式的调节速度控制离合器致动器并且在分离离合器打开的情况下执行传统的换挡。可以不进行其他计算并且可以结束判定单元的程序流程(分支至附图下方的功能方框)。因为在这里所述示例中满足基本条件(输出“是”)，所以程序转到步骤3。

在步骤3中，换挡控制装置按通常的且早就已知的规定，亦即尤其在存在驱动发动机的足够的、在此期间例如由发动机控制装置促使的负荷撤销时，在分离离合器闭合时促使脱开第三挡。

此外要注意的是，所述负荷撤销不仅涉及驱动发动机将正转矩导入到牙嵌式变速器中的情况，而且涉及这样的、例如使用发动机制动并从而甚至将正转矩导入到内燃机本身中的工况。在此首先仅仅传递的转矩的足够小的量是起决定作用的，因为在传递过大的转矩时脱开挡是不可能的或者至少是不值得希望的。然而所述流程对于技术人员是已知的，在此不需要进一步解释。

代替于此，同样能以已知的方式控制致动器以用选择的产生的调节力脱开已挂上的第三挡，以便实现脱挡，只要上述转矩足够小。

在步骤4中，判定单元检查一确定的恒定的或者在给定情形下被认为适当的时间间隔是否已过去而没有成功地脱开第三挡。如果是这种情况，则这是一个明确的、在分离离合器闭合时不能以所希望的精度或者在希望的换挡时间内执行挂上第二挡的提示。在所述情况下，判定单元同样判定在分离离合器打开时的换挡过程，通过输出“否”结束程序流程并将在分离离合器打开的情况下控制换挡过程交给换挡控制装置(分支至附图下方的功能方框)。

如果前提条件是可以用调节的致动器力并在为此最大给定的时间间隔内脱开第三挡(输出“是”)，则程序转到步骤5。

在所述步骤5中，判定单元监控变速器输出轴的转速的转速走向，其中该判定单元在所述情况下可以例如不考虑最初的15毫秒，因为该最初的15毫秒过于强烈地受到变速器输出轴的由卸载决定的旋转运动的影响。在接着的例如300毫秒内或甚至一直到存在有足够说服力的数据、但最多在要在个别情况下确定的例如500毫秒的最大时间段内，判定单元分析变速器输出轴的所述转速的走向。

接着，此时应为了对要选择的换挡模式作出判定而在步骤6中例如考虑两种情况：

在第一种情况下判定装置得出车辆强烈减速。这例如可能归因于具有大坡度的道路、含沙量大的地基、在装载量小时的强逆风或者其他原因。然而，加速的原因在这里归根结底是不重要的，因为判定装置仅须评价在给定的情形下是在分离离合器打开时还是在分离离合器不打开时换挡较有利。在所述情况下换入到高挡。因此，在挂上目标挡后加在内燃机上的转速总归明显低于输出转速。此外，所述效应在此通过如下方式加强，即第二与第三挡之间的速比差与其他挡位级差相比是比较大的。

因为在所述示例中变速器输出轴的转速同时增强地减速，所以判定单元识别出在所述情况下使内燃机跟踪至同步转速会需要非所希望地长的时间。在此会导致在内燃机转速的减速与所需同步转速的同时的降低之间的竞赛。因此，判定单元输出一个信号给换挡控制单元(输出“否”)，即要在分离离合器打开的情况下执行换挡过程，因为借助于作用到变速器驱动轴上的变速器制动可明显较快地达到同步转速。

代替于此或者附加地，判定也可以在一种较复杂的判定方法中考虑，发动机转速在分离离合器闭合的情况下在达到同步转速时预计如此低，使得所需的转矩不再能通过内燃机产生。

在该情况中有利的是，分离离合器的致动器已经被朝分离离合器打开位置的方向操纵一直到一定的程度并且已脱开初始挡。换挡可以几乎同样快地实现，似乎从一开始就未考虑在分离离合器闭合时的换挡。

在第二种示例性考虑的情况下，判定单元得到如下结果，即车辆只略微地减速或者甚至稍微加速，因为该车辆例如在平坦且光滑的车道上在适度的顺风时行驶并且还强烈地装载。在此，车辆加速行为的原因终归也是不重要的。然而判定单元识别出，内燃机的转速在所述情况下在离合器闭合时并且在不使用不对于这种惯性质量进行设计的变速器制动的情况下可以毫无问题地以及在可接受的时间间隔内达到预计所需的同步转速。在该情况下，判定单元将一个用于在分离离合器闭合时执行换挡过程的命令传递给换挡控制单元，该换挡控制单元促使并监控其他步骤。这里例如包括开始分离离合器致动器的回位，以便在挂上第三挡后分离离合器能立刻不打滑地传递最大的转矩。

Claims (6)

1.用于在利用或不利用分离离合器的情况下在行驶时执行车辆的自动变速器的换挡的方法，其中车辆的传动系具有发动机、带有多个固定传动比的自动变速器、设置在发动机与自动变速器之间的可自动转换的分离离合器和用于按驾驶员和/或自动挡位选择装置的规定控制传动比变换的换挡控制装置，其中该换挡控制装置设计成使该换挡控制装置能在判定装置判定后在分离离合器打开或不打开的情况下执行自动变速器的传动比变换，其特征在于：所述判定单元在存在一定的基本条件时促使在分离离合器不打开的情况下脱开初始挡，接着读入关于与自动变速器输出轴的转速密切相关的参数的大小和走向的数据，以及至少在考虑所述数据的情况下判定用于挂上目标挡的换挡模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述判定装置和换挡控制装置与带有固定传动级的自动变速器共同作用，该自动变速器为转换不同的传动比而至少主要使用形锁合的元件。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述判定单元在存在所述一定的基本条件时在分离离合器不打开的情况下促使脱开初始挡，并接着监控脱开初始挡是否在预定的时间间隔内实现，并且对于在超过所述预定的时间间隔而没有脱开初始挡的情况促使换挡模式变换到在分离离合器打开的情况下的换挡。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：所述换挡控制装置在判定换挡模式之前的时刻开始朝分离离合器打开位置的方向控制分离离合器的致动器，并且所述换挡控制装置在判定换挡模式之前仅这样执行所述的控制，即使得在分离离合器上不发生打滑。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述换挡控制装置根据负荷撤销的程度控制离合器致动器的运动速度。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于：在脱开到目前为止的挡且仍未挂上目标挡时，根据变速器输入轴的额定转速与实际转速之差的符号和/或绝对值、和/或根据在目标挡中的变速器输入转速的绝对值的水平、和/或根据目标转速的梯度与内燃机输出轴转速的梯度之比、和/或根据行驶阻力，控制分离离合器的操作位置。

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