DE102013207129A1

DE102013207129A1 - Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Segelmodus in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013207129A1
Application number: DE102013207129.9A
Authority: DE
Inventors: Walter Kagerer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Segelmodus in einem Kraftfahrzeug, bei dem die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs genutzt wird, um möglichst weit zu rollen, ohne dass das Schleppmoment des Motors das Kraftfahrzeug bremst, wobei bei Vorliegen vorgegebener Aktivierungsbedingungen der Motor in den Segelmodus geschaltet wird und bei Vorliegen vorgegebener Deaktivierungsbedingungen der Segelmodus verlassen wird. Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit ermittelter Messwerte einer Objektdetektionsvorrichtung, mittels derer vorausfahrende Objekte detektierbar sind, die Aktivierung oder Deaktivierung des Segelmodus beeinflusst wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren eines sog. Segelmodus in einem Kraftfahrzeug, bei dem die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs genutzt wird, um möglichst weit zu rollen, ohne dass das Schleppmoment des Motors das Kraftfahrzeug bremst, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist eine bekannte Tatsache, dass Kraftfahrzeuge sehr wenig Treibstoff verbrauchen, wenn sie segeln, d. h. wenn sie ihre kinetische Energie nutzen, um möglichst weit zu rollen, ohne dass das Schleppmoment des Motors sie bremst. Dieser Zustand lässt sich bei einem Automatikfahrzeug bspw. dadurch herstellen, dass am Wählhebel die Position ”N” eingelegt wird, bei einem Handschalter durch Treten der Kupplung oder durch Einlegen des Leerganges.
Das Segeln wird bei Automatikfahrzeugen relativ selten genutzt, bei Handschaltern praktisch nie. Ursache ist die umständliche Bedienung zum Erreichen des Segelmodus.
Aus der DE 10 2010 062 756 A1 ist bereits ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem unter bestimmten Umständen automatisch in den Segelmodus geschaltet wird. Dabei wird bei vorzeitig erkanntem Bremswunsch (d. h. vor einer Bremspedalbetätigung) abhängig von diesem Bremswunsch des Fahrers ein Befehl zur Aktivierung eines Segelbetriebs oder Schubbetriebs ausgegeben.
Aus der DE 10 2008 029 453 A1 ist bereits ein Verfahren zum Einstellen eines Segelmodus bekannt, wobei vor einer Fahrpedalstellung „Schubbetrieb”, bei welcher sich das Fahrpedal in einer Nullstellung befindet, eine für den Fahrer haptisch spürbare Zwischenstellung vorgesehen ist, welche in den „Segelmodus” schaltet. Analog dazu ist vor einer Bremspedalstellung, bei welcher sich das Bremspedal in einer Nullstellung befindet, ebenfalls eine für den Fahrer haptisch spürbare Zwischenstellung vorgesehen, welche bei Erreichen in den „Schubbetrieb” zurückschaltet. Infolge dieser Maßnahme kann der Fahrer leicht und einfach in den „Segelmodus” umschalten bzw. aus dem Segelmodus in den Schubbetrieb gewechselt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren des Segelmodus unter Berücksichtigung von relevanten Umgebungsbedingungen anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das erfindungsgemäße Verfahren, sowie deren vorteilhafte Ausgestaltungen können mittels eines implementierten Algorithmus oder einer entsprechenden Baugruppenanordnung in einer dafür vorgesehenen Steuervorrichtung, bspw. in einem Motor- oder Getriebesteuergerät durchgeführt werden.
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Aktivieren und Deaktivieren eines Segelmodus in einem Kraftfahrzeug aus, bei dem im Segelmodus die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs genutzt wird, um möglichst weit zu rollen, ohne dass das Schleppmoment des Motors das Kraftfahrzeug bremst, und wobei bei Vorliegen vorgegebener Aktivierungsbedingungen der Motor in den Segelmodus geschaltet wird und bei Vorliegen vorgegebener Deaktivierungsbedingungen der Segelmodus verlassen wird.
Eine Aktivierung kann bspw. prinzipiell dann erfolgen bzw. zugelassen werden, wenn weder das Gaspedal, noch das Bremspedal (im erheblichen Maße) betätigt wird, und auch keine systemseitigen Anforderungen hinsichtlich der Notwendigkeit eines Aufrechterhaltens des Schleppbetriebs vorliegen.
Ein „Segeln” des Fahrzeugs kann bspw. durch eine automatische Betätigung der Kupplung oder durch ein automatisches Einlegen des Leerganges erreicht werden. Ebenso kann der Motor des Kraftfahrzeugs im „Segelmodus” auch vollständig abgestellt werden.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass bei bestimmten Fahrsituationen das Einleiten oder Aufrechterhalten des Segelmodus wenig komfortabel erscheint. Wenn das Kraftfahrzeug bspw. einem vorausfahrendem Fahrzeug folgt, und der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs vom Gas geht, geht das vorausfahrende Fahrzeug (wenn dieses nicht im Segelmodus betrieben werden kann) in den Schleppbetrieb und verzögert u. U. mehr als das eigene – im Segelmodus betriebene – Kraftfahrzeug. Um ein Auffahren auf den Vordermann zu verhindern, muss dann selbst gebremst werden. Auch energetisch gesehen ist eine derartige Vorgehensweise wenig sinnvoll, da bei einem Abbremsen des Fahrzeugs durch Bremsbetätigung die kinetische Energie des Fahrzeugs durch die Reibbremsen abgebaut wird und nicht – wie es beim Schleppbetrieb ggf. möglich wäre – rekuperiert werden könnte.
Grundgedanke der Erfindung ist nun, mittels einer im Fahrzeug vorhandenen Objektdetektionsvorrichtung mögliche vorausfahrende Objekte zu detektieren und in Abhängigkeit von ermittelten Messwerten dieser Objektdetektionsvorrichtung die Aktivierung oder Deaktivierung des Segelmodus zu beeinflussen. Dadurch kann der Komfort für den Fahrer beim Einsatz einer Segelmodus-Betriebsstrategie des Fahrzeugs wesentlich erhöht werden.
Vorteilhafterweise kann eine mögliche Aktivierung des Segelmodus (unter der Voraussetzung, dass die übrigen Aktivierungsbedingungen erfüllt sind) derart beeinflusst werden, dass eine Aktivierung nicht zugelassen wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Detektionsbereichs des Kraftfahrzeugs, der bspw. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder sonstigen Parametern variabel sein kann, ein vorausfahrendes (für die Fahrzeugführung relevantes) Objekt detektiert wird.
Die Objekterfassung kann dabei mittels einer Frontsensorik, z. B. einer Radarsensorik oder mittels eines Videosensors erfolgen. Derartige Sensorik bzw. eine entsprechende Objekterfassungsvorrichtung ist bereits in vielen Fahrzeugen ohnehin vorhanden (z. B. Fahrzeuge, die mit einem abstandsgeregelten Geschwindigkeitsregelsystem oder einer Notbremsfunktion ausgestattet sind), so dass hierbei keine zusätzlichen Einbauten notwendig sind, welche Kosten verursachen.
In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung können neben dem Vorhandensein relevanter vorausfahrender Objekte noch weitere Messwerte bzw. daraus abgeleitete Informationen ausgewertet werden. So kann eine Aktivierung des Segelmodus auch nur dann verhindert werden, wenn das vorausfahrende Objekt mit einer kleineren Geschwindigkeit fährt als das eigene Fahrzeug und/oder wenn der Abstand zwischen dem vorausfahrendem Objekt und dem eigenen Kraftfahrzeug kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand ist. Ebenso denkbar wäre auch, die relative Geschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Objekt und dem eigenen Kraftfahrzeug zu ermitteln und in Abhängigkeit davon eine Aktivierung des Segelmodus zuzulassen oder zu verbieten.
Alternativ kann auch die Beschleunigung oder Verzögerung des vorausfahrenden Objekts ausgewertet werden. So kann vorteilhafterweise eine Aktivierung des Segelbetriebs dann nicht zugelassen werden, wenn das vorausfahrende (und grundsätzlich als relevant eingestufte) Objekt verzögert.
Liegt zum Zeitpunkt, zu dem alle Aktivierungsbedingungen vorliegen, keine Aktivierungsverhinderungsbedingung vor, wird der Segelmodus (bspw. durch Öffnen der Kupplung zur Kraftschlussunterbrechung zwischen Antriebsmotor und Antriebsrädern) aktiviert.
Analog den obigen Ausführungen kann erfindungsgemäß eine Deaktivierung des Segelmodus auch in Abhängigkeit relevanter ermittelter Messwerte der Objektdetektionsvorrichtung beeinflusst werden. Vorteilhafterweise kann die Deaktivierung des Segelmodus derart beeinflusst werden, dass der Segelmodus verlassen wird, also eine Deaktivierung erfolgt, wenn innerhalb eines vorgegebenen Detektionsbereichs des Kraftfahrzeugs ein vorausfahrendes Objekt (in der eigenen Fahrspur) detektiert wird.
In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung können neben dem Vorhandensein relevanter vorausfahrender Objekte noch weitere Messwerte bzw. daraus abgeleitete Informationen im Hinblick auf eine Deaktivierung des Segelmodus ausgewertet werden. So kann eine Deaktivierung erfolgen bzw. der Segelmodus nur dann verlassen werden, wenn das vorausfahrende Objekt mit einer kleineren Geschwindigkeit fährt als das eigene Fahrzeug und/oder wenn der Abstand zwischen dem vorausfahrendem Objekt und dem eigenen Kraftfahrzeug kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand ist. Ebenso denkbar wäre auch hier, die relative Geschwindigkeit zwischen dem vorausfahrenden Objekt und dem eigenen Kraftfahrzeug zu ermitteln und in Abhängigkeit davon ein Verlassen des Segelmodus herbeizuführen. Alternativ kann vorteilhafterweise auch dann eine Deaktivierung des Segelmodus eingeleitet werden, wenn das vorausfahrende (und grundsätzlich als relevant eingestufte) Objekt verzögert.
Die Erfindung wird nun anhand nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein stark vereinfachtes Ablaufdiagramm zur Darstellung eines Verfahrens zum Deaktivieren eines Segelmodus unter Berücksichtigung eines vorausfahrenden relevanten Objekts.
Die dem hier dargestellten Verfahren zugrundeliegende Funktion ist softwaremäßig in einem Steuergerät, bspw. dem Motor- oder Getriebesteuergerät eines Kraftfahrzeugs implementiert.
Das Verfahren beginnt in Schritt 10 sobald erkannt wird, dass der Segelmodus SM des Kraftfahrzeugs aktiviert wurde. Bei aktivem Segelmodus SM wird kontinuierlich in den nächsten Schritten 20 und 30 abgefragt, ob eine Bedingung vorliegt, die eine Deaktivierung des Segelmodus SM erfordert. So wird zunächst in Schritt 20 überprüft, ob der Fahrer das Gaspedals GP oder das Bremspedal BP betätigt. Ist dies der Fall, wird zu Schritt 40 übergegangen und der Segelmodus SM ohne weitere Prüfung entsprechend einer Deaktivierungsstrategie deaktiviert und in den Normalbetrieb gewechselt.
Wird weder eine Betätigung des Gaspedals GP noch des Bremspedals BP detektiert, werden im nächsten Schritt 30 relevante Messwerte einer im Fahrzeug vorhanden Objektdetektionsvorrichtung, die zum Detektieren vorausfahrender (relevanter) Objekte dient, ausgewertet. Im Detail werden folgende Zustände bzw. Bedingungen überprüft:
Zunächst muss im relevanten Detektionsbereich überhaupt ein vorausfahrendes Objekt vO erkannt werden. Weiter wird der Abstand d zwischen dem vorausfahrenden Objekt vO und dem eigenen Fahrzeug FZG ermittelt und dahingehend ausgewertet, ob der Abstand d zwischen dem vorausfahrenden Objekt vO und dem eigenen Fahrzeug FZG kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand dmin ist. Zusätzlich wird noch die Geschwindigkeit v des vorausfahrenden Objekts vO dahingehend ausgewertet, ob die Geschwindigkeit v des vorausfahrenden Objekts vO kleiner ist als die Geschwindigkeit v des eigenen Fahrzeugs FZG.
Sind alle drei Bedingungen erfüllt, wird analog dem Schritt 20 (bei Betätigung des Gaspedals GP oder des Bremspedals BP) nach Schritt 40 übergegangen und der Segelmodus SM ohne weitere Prüfung entsprechend einer Deaktivierungsstrategie deaktiviert und in den Normalbetrieb gewechselt.
Analog diesem Ablauf zum Deaktivieren des Segelmodus kann die Logik zum Aktivieren des Segelmodus in ähnlicher Weise aufgebaut sein, wobei zunächst überprüft wird, ob alle grundsätzlichen Voraussetzungen, die den Wechsel in einen Segelmodus erlauben, erfüllt sind, und anschließend noch anhand relevanter Messwerte der Objektdetektionsvorrichtung überprüft wird, ob eine Bedingung zum Verhindern des Aktivierens des Segelmodus erfüllt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, kann in den Segelmodus gewechselt werden.
Der Vollständigkeit halber wird noch darauf hingewiesen, dass der Segelmodus auch Teil eines Effizienzprogrammes sein kann, das vom Fahrer aktiviert werden kann, wenn er Kraftstoff sparen möchte. Wenn ein Fahrer jedoch betont sportlich fahren und mit möglichst kurzer Verzögerung Lastanforderungen umgesetzt haben will, kann er das Effizienzprogramm deaktivieren. Eine Aktivierung des Segelmodus würde dann nur bei aktivem Effizienzprogramm (z. B. Eco-Modus) erfolgen.
Bei allen Lösungsvarianten kann der Motor im Segelmodus auch ganz abgestellt werden und dadurch ähnlich wie bei heute bereits verfügbaren Start-/Stopp-Automatiken zusätzlich Kraftstoff gespart werden. Dazu ist allerdings Voraussetzung, dass es durch entsprechende technische Auslegung nicht notwendig ist, dass der Motor permanent läuft (indem z. B. Bremse und Lenkung elektrisch servo-unterstützt werden).
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

DE 102010062756 A1 [0004]
DE 102008029453 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Segelmodus in einem Kraftfahrzeug, bei dem die kinetische Energie des Kraftfahrzeugs genutzt wird, um möglichst weit zu rollen, ohne dass das Schleppmoment des Motors das Kraftfahrzeug bremst, wobei bei Vorliegen vorgegebener Aktivierungsbedingungen der Motor in den Segelmodus geschaltet wird und bei Vorliegen vorgegebener Deaktivierungsbedingungen der Segelmodus verlassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Objektdetektionsvorrichtung vorausfahrende Objekte (vO) detektierbar sind, und wobei in Abhängigkeit der ermittelten Messwerte (vO, d, v) der Objektdetektionsvorrichtung die Aktivierung oder Deaktivierung des Segelmodus (SM) beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung des Segelmodus (SM) derart beeinflusst wird, dass eine Aktivierung des Segelmodus (SM) nicht zugelassen wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Detektionsbereichs des Kraftahrzeugs (FZG) ein vorausfahrendes Objekt (vO) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung des Segelmodus (SM) nicht zugelassen wird, wenn das vorausfahrende Objekt (vO) mit einer kleineren Geschwindigkeit fährt, als das Kraftfahrzeug (FZG) und/oder wenn der Abstand (d) zwischen dem vorausfahrenden Objekt (vO) und dem eigenen Kraftfahrzeug (FZG) kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand (dmin) ist.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Aktivierung des Segelmodus (SM) nicht zugelassen wird, wenn das vorausfahrende Objekt (vO) verzögert.
Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deaktivierung des Segelmodus (SM) derart beeinflusst wird, dass der Segelmodus (SM) verlassen wird, wenn innerhalb eines vorgegebenen Detektionsbereichs des Kraftahrzeugs ein vorausfahrendes Objekt (vO) detektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Segelmodus (SM) verlassen wird, wenn das vorausfahrende Objekt (vO) mit einer kleineren Geschwindigkeit fährt, als das Kraftfahrzeug (FZG) und/oder wenn der Abstand (D) zwischen dem vorausfahrenden Objekt (vO) und dem eigenen Kraftfahrzeug (FZG) kleiner als ein vorgegebener Mindestabstand (dmin) ist.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Segelmodus (SM) verlassen wird, wenn das vorausfahrende Objekt (vO) verzögert.