DE102011085395A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs sowie Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor werden eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und eine Betätigung eines Geschwindigkeitssteuermittels erfasst und automatisch ein Fahrmodus gewählt, wobei unterhalb einer Maximalgeschwindigkeit eines Standmodus der Standmodus gewählt wird und oberhalb einer Minimalgeschwindigkeit eines Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Segelmodus gewählt wird, und wobei oberhalb der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und unterhalb der Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels ein Rollmodus gewählt wird. Die Erfindung betrifft auch ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor sowie ein Antriebssystem eines solchen Kraftfahrzeugs.
  • Der Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs dient in erster Linie zur Erzeugung einer Antriebskraft, die auf mindestens ein Antriebsrad übertragen wird, um eine Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. Der Antriebsmotor ist dabei insbesondere als Verbrennungsmotor ausgebildet, beispielsweise als Otto- oder Dieselmotor. Da ein Verbrennungsmotor bereits Kraftstoff verbraucht, wenn er in Betrieb ist, auch ohne dass eine Antriebskraft erzeugt wird, sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um in Fahrsituationen, in denen keine Antriebskraft benötigt wird, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
  • So ist es beispielsweise aus WO 2010/121861 A1 bekannt, ein Fahrzeug in Abhängigkeit vom Ergebnis einer Plausibilitätsprüfung einer automatischen Fahrgeschwindigkeits- bzw. Abstandsregelungsfunktion und/oder anderer aktueller Fahrzeugbetriebs- oder Fahrzustandsdaten in einem Fahrmodus zu betreiben, in dem der Kraftschluss im Antriebsstrang unterbrochen ist und der Antriebsmotor mit Leerlaufdrehzahl betrieben oder sogar abgeschaltet wird. In DE 102 21 701 A1 wird ein "Segelmodus" beschrieben, in dem das Kraftfahrzeug im ausgekuppelten Zustand fährt oder rollt und die Motordrehzahl etwa oder genau gleich der Leerlaufdrehzahl ist; ggf. kann der Motor abgeschaltet werden. Der Segelmodus wird gewählt, wenn weder das Gaspedal noch das Bremspedal betätigt werden; durch Betätigen der Bremse und/oder des Gaspedals wird der Segelmodus beendet. Die genannten Verfahren sind jedoch nicht in allen Fahrsituationen optimal.
  • Zum Verzögern eines Kraftfahrzeugs, insbesondere bei Bergabfahrt, kann andererseits die energieverbrauchende Wirkung des Motors, wenn dieser über den Kraftschluss mit den Antriebsrädern angetrieben wird, ausgenutzt werden. Automatisierte Verfahren dieser Art sind beispielsweise aus DE 603 06 411 T2 und WO 2005/084995 A1 bekannt. Auch diese Verfahren sind nicht für alle Fahrsituationen geeignet, die beispielsweise beim Ausrollenlassen eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit auftreten.
  • Der Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs wird in der Regel auch dazu benötigt, über einen Generator die elektrischen Systeme des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen. Um die elektrische Energieversorgung auch bei einem Abschalten des Antriebsmotors während der Fahrt sicherzustellen, ist ein entsprechend angepasstes Energieversorgungssystem notwendig, das beispielsweise eine größere Batterie und eine aufwendige Steuerung beinhaltet. Hierdurch werden erhöhte Kosten, ein erhöhtes Gewicht und eine größere Komplexität verursacht.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor sowie ein Antriebssystem eines solchen Kraftfahrzeugs zu schaffen, wobei die genannten Nachteile möglichst vermieden werden. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein derartiges Verfahren und ein derartiges Antriebssystem zu schaffen, bei denen der Kraftstoffverbrauch reduziert ist, ohne dass eine aufwendige Anpassung des Energieversorgungssystems notwendig ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein Antriebssystem wie in den unabhängigen Ansprüchen angegeben gelöst.
  • Erfindungsgemäß weist ein Kraftfahrzeug einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor auf. Das Antriebssystem des Kraftfahrzeugs umfasst ferner einen Antriebsstrang zur Übertragung der vom Verbrennungsmotor erzeugten Antriebskraft auf mindestens ein Antriebsrad, wobei der Antriebsstrang Mittel zum gesteuerten Herstellen bzw. zum Unterbrechen des Kraftschlusses zwischen Antriebsmotor und Antriebsrad aufweist, insbesondere eine automatisch betätigbare Kupplung. Der Antriebsstrang kann auch ein Getriebe umfassen, das als manuelles oder auch als automatisches Getriebe ausgebildet sein kann.
  • Erfindungsgemäß wird eine jeweils aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfasst. Ferner wird eine Betätigung mindestens eines Geschwindigkeitssteuermittels erfasst, das insbesondere ein Gaspedal oder ein Bremspedal, aber auch beispielsweise ein Bedienelement einer Geschwindigkeitsregelungsanlage sein kann. In bevorzugter Weise werden eine Betätigung des Gaspedals und eine Betätigung des Bremspedals erfasst. Auf diese Weise wird auch eine Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels erfasst, d. h., es wird insbesondere auch erfasst, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs das Gas- und/oder das Bremspedal nicht betätigt.
  • Aufgrund der erfassten Fahrgeschwindigkeit und der Betätigung oder Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels sowie ggf. aufgrund weiterer Parameter wird automatisch ein Fahrmodus des Kraftfahrzeugs gewählt. Dabei wird bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb einer Maximalgeschwindigkeit eines Standmodus der Standmodus gewählt, in dem der Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs angehalten ist. Im Standmodus ist der Kraftschluss zwischen Antriebsmotor und Antriebsrad insbesondere durch Öffnen der automatisch betätigbaren Kupplung unterbrochen; bei einem automatischen Getriebe mit Wandler kann die Kupplung im Antriebsstrang auch geschlossen sein. Die Maximalgeschwindigkeit des Standmodus kann insbesondere 0 sein, d. h., der Standmodus wird nur im Stillstand des Kraftfahrzeugs ausgeführt. Die Maximalgeschwindigkeit des Standmodus kann aber auch von 0 verschieden sein, beispielsweise etwa 5 km/h, so dass sich auch bei sehr langsamer Fahrt das Kraftfahrzeug im Standmodus befindet, wenn die Antriebsleistung des Antriebsmotors nicht für die Erzeugung oder Aufrechterhaltung der Fahrbewegung des Kraftfahrzeugs benötigt wird. Dies kann unabhängig von einer Betätigung eines Bremspedals der Fall sein.
  • Ist die Fahrgeschwindigkeit größer als eine Minimalgeschwindigkeit eines Segelmodus, so wird bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Segelmodus gewählt. Im Segelmodus wird der Verbrennungsmotor im Leerlauf betrieben, d. h., zumindest näherungsweise mit Leerlaufdrehzahl; der Kraftschluss im Antriebsstrang ist dabei unterbrochen, insbesondere ist die automatisch betätigbare Kupplung geöffnet. Der Verbrennungsmotor kann auch zumindest vorübergehend mit einer Drehzahl betrieben werden, die der Drehzahl einer motorseitigen Antriebswelle eines Getriebes entspricht, so dass ein ruckfreier Übergang in einen Fahrmodus mit geschlossenem Kraftschluss ermöglicht wird. Die Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus ist größer als die Maximalgeschwindigkeit des Standmodus, beispielsweise ist die Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus größer als etwa 8 km/h oder, in bevorzugter Weise, größer als etwa 15 km/h.
  • Erfindungsgemäß wird bei einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus, jedoch unterhalb der Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus, bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels, d. h. insbesondere wenn der Fahrer weder das Gas- noch das Bremspedal betätigt, ein Rollmodus gewählt. Eine Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus ist größer oder gleich der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus, und eine Maximalgeschwindigkeit des Rollmodus ist kleiner oder gleich der Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus. Im Rollmodus ist der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern unterbrochen; der Antriebsmotor ist im Rollmodus angehalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorteilhaft beim Ausrollenlassen eines Kraftfahrzeugs aus einer Anfangsgeschwindigkeit bis zu einer geringeren Endgeschwindigkeit oder bis zum Stillstand eingesetzt werden. Das Verfahren ist aber auch bei einer Bergabfahrt aus dem Stillstand oder aus einer Anfangsgeschwindigkeit bis zu einer höheren Endgeschwindigkeit vorteilhaft. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso bei einem Ausrollenlassen bei einer Bergabfahrt vorteilhaft eingesetzt werden oder beispielsweise auch bei anderen Fahrsituationen, bei denen das Gaspedal nicht betätigt wird.
  • Dadurch, dass in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen einer Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und einer Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus der Rollmodus eingesetzt wird, wird erreicht, dass in einem mittleren Geschwindigkeitsbereich der Antriebsmotor ganz abgeschaltet wird, während in einem höheren Geschwindigkeitsbereich der Antriebsmotor im Leerlauf betrieben wird. Hierdurch wird einerseits nur ein Minimum an Kraftstoff verbraucht, andererseits ist in vielen Fällen die elektrische Energieversorgung unverändert gewährleistet, so dass keine aufwendige Anpassung des elektrischen Energieversorgungssystems des Kraftfahrzeugs notwendig ist. Erfindungsgemäß wird somit das Ausrollenlassen bzw. das Bergabfahren des Kraftfahrzeugs in einer solchen Weise gesteuert, dass auch bei einer begrenzten Anpassung des elektrischen Systems eine besonders kraftstoffsparende Fahrweise ermöglicht wird.
  • In vorteilhafter Weise kann im Standmodus und/oder im Rollmodus ein elektrischer Starter mit dem Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs verbunden sein, beispielsweise indem eine Starterkupplung geschlossen oder der Starter eingespurt ist. Hierdurch ist der elektrische Starter bereits vor einem Umschalten in einen anderen Fahrmodus, das beispielsweise durch ein Betätigen des Gaspedals ausgelöst werden kann, bereits mit dem Antriebsmotor im Eingriff, so dass bei Bedarf ein schnellerer Start des Antriebsmotors ermöglicht wird.
  • Die Maximalgeschwindigkeit des Standmodus kann gleich einer Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus sein, oberhalb derer bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Rollmodus gewählt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist jedoch die Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus größer als die Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und bei einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und unterhalb der Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus wird ein Kriechmodus gewählt. Im Kriechmodus besteht ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs. In diesem Modus läuft daher der Antriebsmotor, jedoch mit einer der niedrigen Geschwindigkeit entsprechenden Drehzahl, die daneben auch von der Übersetzung eines Getriebes und ggf. vom Schlupf eines Wandlers eines automatischen Getriebes und der Gaspedalstellung abhängen kann. Hierdurch wird ein besonders günstiges Ansprechverhalten beim Gasgeben erzielt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird bei einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb einer Maximalgeschwindigkeit des Segelmodus und somit auch oberhalb einer Maximalgeschwindigkeit des Rollmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels ein passiver Verzögerungsmodus gewählt. Im passiven Verzögerungsmodus besteht der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs; die Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor ist unterbrochen. Der Antriebsmotor läuft hierbei mit einer Drehzahl oberhalb der Leerlaufdrehzahl. In diesem Modus wird der Antriebsmotor selbst für eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs genutzt. Ein derartiger Modus ist an sich beispielsweise als "Motorbremse mit Schubabschaltung" bekannt. Die Kupplung des elektrischen Starters ist geöffnet. Durch den passiven Verzögerungsmodus kann insbesondere dann, wenn der Fahrer weder Gas- noch Bremspedal betätigt, in einfacher und schonender Weise eine Bremswirkung erzielt werden.
  • In bevorzugter Weise umfasst das Geschwindigkeitssteuermittel ein Bremspedal, wobei bei einer Betätigung des Bremspedals ein weiterer Fahrmodus gewählt wird. Der weitere Fahrmodus ermöglicht eine besonders kraftstoffsparende Fahrweise auch bei einem durch Betätigung des Bremspedals eingeleiteten bzw. unterstützten Verzögerungsvorgang ohne eine aufwendige Anpassung des elektrischen Systems des Kraftfahrzeugs. Wenn für den Segelmodus eine Maximalgeschwindigkeit bestimmt ist, gilt dies insbesondere auch bei einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb dieser Geschwindigkeit.
  • In besonders bevorzugter Weise ist der weitere Fahrmodus ein aktiver Verzögerungsmodus. Bei einem solchen Fahrmodus ist der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern geschlossen und die Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor unterbrochen. Dieser Fahrmodus entspricht daher dem passiven Verzögerungsmodus, wobei jedoch das Bremspedal betätigt wird. Der aktive Verzögerungsmodus kann auch durch Betätigen des Bremspedals eingeleitet werden und dann bis zum Einsetzen eines anderen Fahrmodus aktiv bleiben, ohne dass das Bremspedal weiter betätigt wird.
  • Alternativ hierzu kann der weitere Fahrmodus auch derart ausgestaltet sein, dass der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs unterbrochen ist und der Antriebsmotor angehalten ist. Dies entspricht dem Rollmodus, wobei nun jedoch das Bremspedal betätigt wird bzw., wenn der weitere Fahrmodus durch Betätigen des Bremspedals eingeleitet wird, betätigt worden ist. In bevorzugter Weise ist die Starterkupplung des elektrischen Starters in diesem Fahrmodus geschlossen, so dass der elektrische Starter mit dem Antriebsmotor verbunden ist und bei Anforderung einer Antriebskraft, etwa bei Betätigen des Gaspedals, ein besonders schneller Start des Antriebsmotors ermöglicht wird.
  • Alternativ kann im weiteren Fahrmodus der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und dem mindestens einen Antriebsrad des Kraftfahrzeugs unterbrochen sein und der Antriebsmotor im Leerlauf, d. h., im Wesentlichen bei Leerlaufdrehzahl, betrieben werden. Dies entspricht dem Segelmodus, wobei hier nun jedoch gleichzeitig das Bremspedal betätigt wird bzw. zur Einleitung des weiteren Fahrmodus das Bremspedal betätigt worden ist.
  • Weiterhin alternativ kann der weitere Fahrmodus derart ausgebildet sein, dass der Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs und dem Antriebsrad bzw. den Antriebsrädern unterbrochen ist, insbesondere durch Öffnung einer automatisch betätigbaren Kupplung im Antriebsstrang, und der Antriebsmotor mit einer Drehzahl betrieben wird, die der Drehzahl einer motorseitigen Antriebswelle des Getriebes entspricht. In diesem Modus ist daher ein ruckfreies Wiederherstellen des Kraftschlusses bzw. ein ruckfreies Schließen der Kupplung möglich.
  • Mehrere oder alle der genannten Alternativen können auch in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und ggf. weiteren Parametern nacheinander ausgeführt werden. Insbesondere kann vor einem Wiederherstellen des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und dem mindestens einen Antriebsrad der Antriebsmotor mit einer Drehzahl betrieben werden, die der Drehzahl einer motorseitigen Antriebswelle des Getriebes entspricht. Hierdurch wird ein ruckfreier Übergang zwischen einem Fahrmodus ohne Kraftschluss zu einem Fahrmodus mit Kraftschluss zwischen Antriebsmotor und Antriebsrad erreicht.
  • Ein erfindungsgemäßes Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Antriebsmotor und einen Antriebsstrang zur Übertragung einer Antriebskraft auf mindestens ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs, insbesondere auf die zwei Antriebsräder oder, bei Allradfahrzeugen, auf alle vier Antriebsräder. Der Antriebsstrang umfasst eine automatisch betätigbare Kupplung zum Unterbrechen bzw. Schließen des Kraftschlusses zwischen dem Antriebsmotor und dem mindestens einen Antriebsrad. Der Antriebsstrang kann weiterhin ein Getriebe aufweisen, das beispielsweise ein manuelles Getriebe oder ein automatisches Getriebe mit vorgegebenen Fahrstufen oder auch ein stufenloses automatisches Getriebe sein kann.
  • Das Antriebssystem umfasst erfindungsgemäß ferner eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors und der automatisch betätigbaren Kupplung, die zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist. Hierfür weist die Steuerungseinrichtung insbesondere Signaleingänge auf zur Erfassung von Signalen, die die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und die Betätigung mindestens eines Geschwindigkeitssteuermittels, beispielsweise eines Gas- und/oder Bremspedals, darstellen. Derartige Signale werden in der Regel zur Anzeige gegenüber dem Fahrer bzw. zur Steuerung anderer Systeme erfasst und stehen der Steuerungseinrichtung zur Verfügung. Die Steuerungseinrichtung umfasst ferner Prozessormittel zur Ermittlung eines Fahrmodus in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und einer Betätigung des mindestens einen Geschwindigkeitssteuermittels sowie Steuermittel zur Ansteuerung der automatisch betätigbaren Kupplung, des Verbrennungsmotors und ggf. des elektrischen Starters und der Starterkupplung. Die Steuerungseinrichtung kann auch als Teil der Motorsteuerung ausgebildet sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine Zusammenstellung von Fahrstrategien entsprechend Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 sind vier unterschiedliche Fahrstrategien dargestellt, gemäß deren ein Kraftfahrzeug erfindungsgemäß betrieben und das Antriebssystem des Kraftfahrzeugs entsprechend angesteuert werden kann. Dabei ist nach oben die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs aufgetragen. Nach rechts sind die unterschiedlichen Strategien 1 bis 4 dargestellt, gekennzeichnet durch die über der entsprechenden Spalte stehenden Nummern.
  • Bei allen Fahrstrategien wird das Antriebssystem bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb einer Geschwindigkeit v1 und insbesondere im Stillstand derart angesteuert, dass ein Standmodus (SSS, "Static Start Stop") realisiert wird. Der Standmodus ist gekennzeichnet durch einen unterbrochenen Kraftschluss im Antriebsstrang; bei einem automatischen Getriebe mit Wandler kann der Kraftschluss über den Wandler geschlossen sein. Der zum Antrieb des Kraftfahrzeugs dienende Verbrennungsmotor ist im Standmodus angehalten; der Starter des Verbrennungsmotors kann von diesem durch Öffnen der Starterkupplung getrennt sein. Der Starter kann auch eingespurt sein, um ein schnelleres Starten zu ermöglichen. Erfolgt eine Anforderung der Antriebskraft durch Betätigen des Gaspedals, so wird der Verbrennungsmotor ggf. nach Schließen der Starterkupplung vom Starter gestartet und die geöffnete Kupplung im Antriebsstrang geschlossen bzw. ein manuelles Schließen der Kupplung ermöglicht.
  • Gemäß Strategie 1 wird ab einer Fahrgeschwindigkeit v1, die der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und der Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus entspricht, der Rollmodus (RSS, "Rolling Start Stop") gewählt, wenn weder Brems- noch Gaspedal betätigt werden. Im Rollmodus wird das Antriebssystem von der Steuereinrichtung derart angesteuert, dass der Kraftschluss im Antriebsstrang unterbrochen ist, beispielsweise durch Öffnen einer Kupplung, und der Antriebsmotor angehalten ist. Der Starter kann mit dem Antriebsmotor verbunden sein, um bei Bedarf, etwa bei Betätigung des Gaspedals, diesen zu starten.
  • Ab einer Fahrgeschwindigkeit v3, die die Maximalgeschwindigkeit des Rollmodus und die Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus darstellt, wird der Segelmodus (SAIL) gewählt, wenn weder Brems- noch Gaspedal betätigt werden. Im Segelmodus ist der Kraftschluss im Antriebsstrang unterbrochen, der Antriebsmotor ist jedoch im Unterschied zum Rollmodus in Betrieb, insbesondere mit Leerlaufdrehzahl. Der Starter ist nicht mit dem Antriebsmotor verbunden. Der Segelmodus kann vorzugsweise bis zu einer Maximalgeschwindigkeit v5 des Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen, kann aber auch kleiner gewählt werden.
  • Ein Übergang von einem in einen anderen Fahrmodus kann durch Veränderung der Geschwindigkeit geschehen, beispielsweise durch Verlangsamung beim Ausrollenlassen oder durch Geschwindigkeitszunahme beim Bergabfahren. Ein Fahrmodus kann auch durch Betätigen des Gaspedals oder des Bremspedals beendet werden. Ebenso ist die Beendigung eines Fahrmodus möglich durch Deaktivierung von Ökofahreinstellungen, mittels Software- oder Hardware-Schalter wie Stop/Start- oder An/Aus-Schalter. Gründe für einen Wechsel des Fahrmodus können sein die Schalter wie erwähnt, der Passagier-Komfort bzw. -Klima, der Batterieladezustand, Emissionssteuerung des Motors, aktuelle Höhe, Umgebungstemperatur, Motortemperatur.
  • Gemäß Strategie 2 entspricht die Maximalgeschwindigkeit v1 des Standmodus der Minimalgeschwindigkeit des Kriechmodus (CREEP); die Maximalgeschwindigkeit v2 des Kriechmodus ist die Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus. Wie aus 1 hervorgeht, wird gemäß der Strategie 2 zwischen der Minimal- und der Maximalgeschwindigkeit des Kriechmodus v1, v2 der Kriechmodus gewählt, wenn weder Bremsnoch Gaspedal betätigt werden. Im Kriechmodus ist der Kraftschluss zwischen Antriebsmotor und Antriebsrädern geschlossen, der Antriebsmotor ist mit einer entsprechenden Drehzahl in Betrieb, und der Starter ist vom Antriebsmotor getrennt. Oberhalb der Maximalgeschwindigkeit v2 des Kriechmodus entspricht die Fahrstrategie 2 der Fahrstrategie 1.
  • Gemäß Strategie 3 kommt der Segelmodus bis zu einer Maximalgeschwindigkeit v4 zum Einsatz. Bei einer Fahrgeschwindigkeit, die größer als v4 ist, wird ein passiver Verzögerungsmodus (DFSO passive, "Deceleration Fuel Shut Off") gewählt, sofern der Fahrer weder Brems- noch Gaspedal betätigt. Im passiven Verzögerungsmodus wird der Kraftschluss im Antriebsstrang durch Schließen der entsprechenden Kupplung hergestellt, so dass der Antriebsmotor mit einer Drehzahl läuft, die der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und dem jeweils eingelegten Gang bzw. der jeweiligen Fahrstufe, ggf. unter Berücksichtigung des Schlupfs eines Wandlers eines automatischen Getriebes, entspricht. Die Kraftstoffzufuhr des Verbrennungsmotors ist jedoch unterbrochen, so dass eine Verzögerungswirkung des Motors entsteht, die gemäß der Fahrstrategie 3 zur Kontrolle des Ausrollenlassens bzw. Bergabfahrens genutzt wird. Der Starter ist nicht mit dem Antriebsmotor verbunden. Der passive Verzögerungsmodus wird bis zur Maximalgeschwindigkeit v5 des Kraftfahrzeugs eingesetzt. Bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb von v4 entspricht die Fahrstrategie 3 der Strategie 1.
  • Wie 1 zeigt, entspricht die Strategie 4 bei einer Geschwindigkeit unterhalb von v3 der Strategie 2 und bei einer Geschwindigkeit oberhalb von v3 der Strategie 3. Diesbezüglich wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
  • Die Geschwindigkeiten v1 bis v5 müssen nicht bei allen Strategien jeweils die gleichen Werte haben. Die Geschwindigkeiten v1 bis v5 können auch von weiteren Parametern abhängen, die die jeweilige Fahrsituation charakterisieren. Die Strategien können jeweils so ausgestaltet sein, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit, die gleich einer Maximal- oder Minimalgeschwindigkeit ist, der der niedrigeren oder der der höheren Fahrgeschwindigkeit zugeordnete Fahrmodus gewählt wird. Die Geschwindigkeit, bei der ein anderer Fahrmodus gewählt wird, kann auch beim Übergang in Richtung höherer Geschwindigkeit eine andere sein als beim Übergang in Richtung niedrigerer Geschwindigkeit.
  • Bei Betätigung des Bremspedals kann jeweils ein in 1 nicht dargestellter Fahrmodus gewählt werden, beispielsweise ein aktiver Verzögerungsmodus, der dem passiven Verzögerungsmodus entspricht, jedoch eine zusätzliche Bremswirkung durch die Betriebsbremse beinhaltet. Der gewählte Fahrmodus kann auch von der aktuellen Geschwindigkeit sowie ggf. von weiteren Parametern des Fahrzeugs und der Fahrsituation abhängen. Ferner kann der Fahrer insbesondere durch Betätigung des Gaspedals einen Wechsel in den in 1 ebenfalls nicht dargestellten normalen Fahrbetrieb veranlassen, in dem das Kraftfahrzeug beispielsweise durch eine gemäß Gaspedalstellung erzeugte Antriebskraft beschleunigt oder auf einer konstanten Fahrgeschwindigkeit gehalten wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2010/121861 A1 [0003]
    • DE 10221701 A1 [0003]
    • DE 60306411 T2 [0004]
    • WO 2005/084995 A1 [0004]

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs mit einem als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor, wobei eine Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und eine Betätigung eines Geschwindigkeitssteuermittels erfasst werden und automatisch ein Fahrmodus gewählt wird, wobei oberhalb einer Minimalgeschwindigkeit eines Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Segelmodus gewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels ein Rollmodus gewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb einer Maximalgeschwindigkeit eines Standmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Standmodus gewählt wird und oberhalb der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und unterhalb der Minimalgeschwindigkeit des Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels der Rollmodus gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Standmodus und/oder im Rollmodus ein elektrischer Starter mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Maximalgeschwindigkeit des Standmodus und unterhalb einer Minimalgeschwindigkeit des Rollmodus, insbesondere bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels, ein Kriechmodus gewählt wird, in dem ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs besteht.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb einer Maximalgeschwindigkeit des Segelmodus bei Nicht-Betätigung des Geschwindigkeitssteuermittels ein passiver Verzögerungsmodus gewählt wird, in dem ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs besteht und die Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor unterbrochen ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Geschwindigkeitssteuermittel ein Bremspedal umfasst und dass bei einer Betätigung des Bremspedals ein weiterer Fahrmodus gewählt wird.
  7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Fahrmodus ein aktiver Verzögerungsmodus ist, in dem ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs besteht und die Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor unterbrochen ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, ddadurch gekennzeichnet, dass im weiteren Fahrmodus ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs unterbrochen und der Antriebsmotor angehalten ist.
  9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren Fahrmodus ein elektrischer Starter mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren Fahrmodus ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs unterbrochen ist und der Antriebsmotor im Leerlauf betrieben wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im weiteren Fahrmodus ein Kraftschluss zwischen dem Antriebsmotor und mindestens einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs unterbrochen ist und der Antriebsmotor mit einer Drehzahl betrieben wird, die der Drehzahl einer motorseitigen Antriebswelle eines Getriebes entspricht.
  12. Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs, mit einem Antriebsmotor, einem Antriebsstrang zur Übertragung einer Antriebskraft auf mindestens ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang eine automatisch betätigbare Kupplung aufweist, und einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Antriebsmotors und der automatisch betätigbaren Kupplung, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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