DE102013218664A1

DE102013218664A1 - Method and device for controlling a free-swing mode of a vehicle

Info

Publication number: DE102013218664A1
Application number: DE201310218664
Authority: DE
Inventors: Franz Bitzer; Markus Eisele; Stefan Heimpel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang, welcher ein automatisches oder automatisiertes Getriebe und mindestens eine verbrennungsmotorische oder elektromotorische Antriebsmaschine aufweist, die mit dem Getriebe antriebsverbindbar ist, wobei der Freischaukelmodus ein periodisch schwankendes Antriebsmoment M(t) an zumindest einem Antriebsrad zur Verfügung stellt, bei dem eine automatische Prüfung hinsichtlich des Vorliegens einer Freischaukelsituation (1) erfolgt, und bei dem bei Erkennen einer Freischaukelsituation (1) der Freischaukelmodus automatisch aktiviert oder zumindest das Vorliegen der Freischaukelsituation (1) einem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird. Zur Verbesserung von Komfort und Sicherheit ist vorgesehen, dass der Freischaukelmodus durch eine vorgegebene Betätigungsweise eines Bedienelements durch den Fahrer gestartet, blockiert, beendet oder beeinflusst wird.The invention relates to a method and a device for controlling a free-swing mode of a vehicle with a drive train, which has an automatic or automated transmission and at least one internal combustion engine or electric motor drive machine, which is drive-connected to the transmission, wherein the free-swing mode a periodically fluctuating drive torque M (t ) on at least one drive wheel, in which an automatic check is made as to the presence of a free swing situation (1), and in which, upon detection of a free swing situation (1), the free swing mode is automatically activated or at least the presence of the free swing situation (1) is given to a driver of the Vehicle is displayed. To improve comfort and safety, it is provided that the free-swing mode is started, blocked, ended or influenced by a predetermined manner of actuating a control element by the driver.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs. The invention relates to a method for controlling a free-swing mode of a vehicle according to the preamble of patent claim 1 and to a device for controlling a free-swing mode of a vehicle according to the preamble of the independent device claim.

Ein Fahrzeug, welches sich in einer kuhlenartigen Vertiefung aufgrund unzureichender Untergrundreibung mit durchdrehenden Rädern festgefahren hat, kann häufig durch ein sogenanntes Freischaukeln aus dieser Situation befreit werden. Bei einem Fahrzeug mit einem manuellen Schaltgetriebe hat der Fahrer die Möglichkeit, durch rhythmisches Betätigen der Kupplung und/oder einem mehrmaligen Wechsel zwischen Vorwärts- und Rückwärtsgängen das Fahrzeug sukzessive aus der Kuhle zu befreien. Für Fahrzeuge mit einem automatischen oder automatisierten Getriebe sind bereits automatische Freischaukelmodi bekannt, die ein periodisch ansteigendes und abfallendes Antriebsmoment in einer gewünschten Fahrtrichtung oder in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erzeugen. Das Antriebsmoment kann durch eine Verbrennungsmaschine in Kombination mit automatisiert angesteuerten Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen des Getriebes oder mittels einer Elektromaschine in Kombination mit einer Fahrstufe und einer wechselnden Bestromung derselben erzeugt werden. Ein elektromotorisch gesteuerter Freischaukelmodus ist aufgrund seiner höheren Dynamik grundsätzlich effektiver als ein verbrennungsmotorisches Freischaukeln. A vehicle that has become stuck in a cow-like depression due to insufficient background friction with spinning wheels can often be freed from this situation by a so-called free-swinging. In a vehicle with a manual transmission, the driver has the opportunity to successively release the vehicle from the cow by rhythmically actuating the clutch and / or a repeated change between forward and reverse gears. For vehicles with an automatic or automated transmission automatic free-swing modes are already known, which generate a periodically increasing and decreasing drive torque in a desired direction of travel or in the forward and backward direction. The drive torque can be generated by an internal combustion engine in combination with automatically controlled forward and reverse gear stages of the transmission or by means of an electric machine in combination with a gear stage and an alternating current supply thereof. An electromotive controlled free-swing mode is basically more effective than an internal combustion engine free swinging due to its higher dynamics.

Aus der DE 10 2010 043 250 A1 ist ein Verfahren zum Freischaukeln eines Fahrzeugs mit einem automatischen oder automatisierten Getriebe bekannt. Eine Freischaukelfunktion wird gestartet, wenn bei dem Fahrzeug eine Freischaukelsituation automatisch erkannt oder fahrerseitig durch Betätigen eines Bedienelements vorgegeben wird, und automatisch beendet, wenn das Fahrzeug einen wegstreckenabhängigen oder zeitabhängigen Grenzpunkt erreicht. Zum Freischaukeln wird, ausgehend von einer Position eines stillstehenden Rades in einer Kuhle, aus der das Fahrzeug heraus bewegt werden soll, zunächst ein Antriebsmoment aufgebaut, welches in einer durch die eingelegte Fahrstufe gewählten Sollfahrtrichtung wirkt, bis das sich in der Sollfahrtrichtung bewegende Fahrzeug einen vorderen Umkehrpunkt der Kuhle erreicht. Der Umkehrpunkt wird dadurch erkannt, dass die Geschwindigkeit an einem nicht angetriebenen Rad auf den Wert Null absinkt bzw. sich die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs umkehrt. Dann wird das Antriebsmoment abgebaut, bis das Fahrzeug, sich nun entgegen der Sollfahrtrichtung bewegend, einen hinteren Umkehrpunkt erreicht, und anschließend erneut aufgebaut. Dies wird zyklisch wiederholt, wobei die Umkehrpunkte fortlaufend angepasst werden und sukzessive aus der Kuhle heraus wandern, bis das Fahrzeug einen vorderen oder hinteren Grenzpunkt erreicht, der das Ende der Kuhle markiert. Die Grenzpunkte sind durch eine zulässige Wegstrecke von der Ausgangsposition in der jeweiligen Fahrtrichtung oder durch einen zulässigen Zeitraum, in dem das Antriebsmoment anliegt, definiert und werden fortlaufend angepasst. From the DE 10 2010 043 250 A1 For example, a method for rocking a vehicle with an automatic or automated transmission is known. A free-swinging function is started when a free-swinging situation is automatically detected in the vehicle or preset on the driver's side by operating an operating element, and automatically ended when the vehicle reaches a distance-dependent or time-dependent limit point. To free-swinging, starting from a position of a stationary wheel in a Kuhle from which the vehicle is to be moved, first a drive torque built up, which acts in a selected by the selected gear speed direction until the moving in the desired direction of travel vehicle has a front Reversal point of the Kuhle reached. The reversal point is detected by the fact that the speed on a non-driven wheel drops to zero or the direction of movement of the vehicle reverses. Then the drive torque is reduced until the vehicle, now moving against the target direction of travel, reaches a rear reversal point, and then rebuilt. This is repeated cyclically, with the reversal points continuously adjusted and successively moving out of the groove until the vehicle reaches a front or rear limit point marking the end of the boat. The limit points are defined by an allowable distance from the starting position in the respective direction of travel or by a permissible period of time in which the drive torque is applied, and are adapted continuously.

Beim Freischaukeln kann zusätzlich zum wechselnden Auf- und Abbauen des Antriebsmoments das Getriebe beim Antriebsmomentabbau in Neutral geschaltet werden, damit das Fahrzeug im Getriebeleerlauf passiv zurückrollt, oder jeweils ein Wechsel zwischen einer Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufe erfolgt, damit in beiden Schaukelrichtungen ein aktives Antriebsmoment wirkt. Falls ein elektromotorischer Antrieb zur Verfügung steht, kann zum Wechsel zwischen dem in Sollfahrtrichtung wirksamen Antriebsmoment und dem entgegengesetzt zur Sollfahrtrichtung wirkenden Antriebsmoment auf einen Fahrstufenwechsel verzichtet werden, da die Drehmomentrichtung über den Elektroantrieb geändert werden kann. Das Freischaukeln wird an sich vollautomatisch durchgeführt. Der Fahrer kann jedoch die Möglichkeit erhalten, die Freischaukelfunktion durch eine Fahrpedalbetätigung aktiv zu beeinflussen, indem die Funktion abhängig von einer Mindestbetätigung, also einem Mindestauslenkwinkel des Fahrpedals, aktiviert beziehungsweise deaktiviert wird, und/oder indem ein jeweils wirkendes maximales Antriebsmoment abhängig von der Fahrpedalbetätigung bestimmt wird. When free-swinging, in addition to the alternating build-up and disengagement of the drive torque, the transmission can be switched to neutral during drive torque reduction, so that the vehicle rolls back in gear inertia, or in each case a change between a forward and reverse gear, so that an active drive torque acts in both rocking directions. If an electric motor drive is available, it is possible to dispense with a change of gear between the driving torque effective in the direction of travel direction and the drive torque acting in the opposite direction to the desired driving direction, since the torque direction can be changed via the electric drive. The free swinging is carried out fully automatically. However, the driver may be given the opportunity to actively influence the free-swinging function by accelerator pedal operation by activating or deactivating the function depending on a minimum actuation, ie a minimum deflection angle of the accelerator pedal, and / or by determining a respective acting maximum drive torque depending on the accelerator pedal actuation becomes.

Die DE 10 2008 036 048 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem bei einem Anfahrvorgang in Abhängigkeit vorbestimmter Betriebsparameter eine automatische Prüfung dahingehend durchgeführt wird, ob ein Freischaukelmodus aktiviert werden soll oder nicht. Dabei werden ein Antriebsmoment und ein auftretender Radschlupf unter Berücksichtigung der Fahrbahnsteigung und von gegebenenfalls aktiven Antriebsschlupfregelsystemen ausgewertet, wobei deren zeitliche Verläufe mit der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit, welche an einem nicht angetriebenen Rad messbar ist, korreliert werden. In der Folge wird ein Aufforderungssignal erzeugt, um den Freischaukelmodus manuell zu starten, oder der Freischaukelmodus wird automatisch aktiviert. Der Freischaukelmodus selbst arbeitet automatisch, wobei ein periodisch schwankendes Antriebsmoment in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wirkt. Die dafür erforderliche variierende und reversierende Antriebsmomenterzeugung kann bei einem Hybridfahrzeug oder Elektrofahrzeug durch ein entsprechendes Ansteuern einer elektrischen Antriebsmaschine bei im Getriebe eingelegter Anfahrstufe erfolgen. Bei einem Fahrzeugantrieb, der nur über eine Verbrennungsmaschine verfügt, kann ein schneller automatischer Wechsel zwischen einer Vorwärtsfahrstufe und einer Rückwärtsfahrstufe durchgeführt werden. The DE 10 2008 036 048 A1 describes a method in which during a starting operation in dependence on predetermined operating parameters, an automatic check is made to see whether a free-swing mode should be activated or not. In this case, a drive torque and an occurring wheel slip are evaluated taking into account the road gradient and optionally active traction control systems, their temporal courses with the accelerator pedal position and the vehicle speed, which is measurable on a non-driven wheel, are correlated. As a result, a prompt signal is generated to manually start the free-swing mode, or the free-swing mode is automatically activated. The free swing mode itself operates automatically, with a periodically fluctuating drive torque acting in the forward and reverse directions. The required varying and reversing drive torque generation can be carried out in a hybrid vehicle or electric vehicle by a corresponding driving an electric drive machine with in-gear starting stage. In a vehicle drive, which has only one internal combustion engine, a can fast automatic change between a forward drive and a reverse drive.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs, insbesondere hinsichtlich Komfort und Sicherheit, weiter zu verbessern. Against this background, the object of the invention is to further improve the known methods and devices for controlling a free-swing mode of a vehicle, in particular with regard to comfort and safety.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. The solution to this problem arises from the features of the independent claims, while advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem automatischen Freischaukelmodus eines Fahrzeugs mit einer automatischen Erkennung einer Freischaukelsituation zwar eine Vielzahl von fahrzeugbezogenen und/oder umgebungsbezogenen Parametern berücksichtigt werden kann, letztlich aber der Fahrerwunsch stärker berücksichtigt werden soll, um unerwünschte Aktionen des automatischen startenden und ablaufenden Freischaukelmodus zu verhindern oder zumindest im Sinne eines Fahrerwunsches besser zu steuern, und somit komfortbeeinträchtigende oder unerwartete, möglicherweise sogar sicherheitsrelevante Situationen zu verhindern oder abzumildern. The invention is based on the finding that in an automatic free-swing mode of a vehicle with an automatic detection of a free-swing situation, although a variety of vehicle-related and / or environmental parameters can be considered, but ultimately the driver's request should be considered more to unwanted actions of the automatic starting and To prevent expiring free-wheeling mode or at least in the sense of a driver's desire to better control, and thus comfort-impairing or unexpected, possibly even safety-related situations to prevent or mitigate.

Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang, welcher ein automatisches oder automatisiertes Getriebe und mindestens eine verbrennungsmotorische oder elektromotorische Antriebsmaschine aufweist, die mit dem Getriebe antriebsverbindbar ist, wobei der Freischaukelmodus ein periodisch schwankendes Antriebsmoment M(t) an zumindest einem Antriebsrad zur Verfügung stellt, bei dem eine automatische Prüfung hinsichtlich des Vorliegens einer Freischaukelsituation erfolgt, und bei dem bei Erkennen einer Freischaukelsituation der Freischaukelmodus automatisch aktiviert oder zumindest das Vorliegen der Freischaukelsituation einem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt wird. Accordingly, the invention is based on a method for controlling a free-swing mode of a vehicle having a drive train, which has an automatic or automated transmission and at least one internal combustion engine or electromotive drive machine, which is drive-connected to the transmission, wherein the free-swing mode a periodically fluctuating drive torque M (t ) on at least one drive wheel, in which an automatic check is made with regard to the presence of a free-swing situation, and in which, upon detection of a free-swing situation, the free-swing mode is automatically activated or at least the presence of the free-swing situation is displayed to a driver of the vehicle.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe bezüglich des Verfahrens sieht die Erfindung vor, dass der Freischaukelmodus durch eine vorgegebene Betätigungsweise eines Bedienelements durch den Fahrer gestartet, blockiert, beendet oder beeinflusst wird. Vor dem Starten, Blockieren, Beenden oder Beeinflussen des Freischaukelmodus führt der Fahrer im Rahmen seiner üblichen Sorgfaltspflicht eine fahrsituationsbedingte Plausibilitätskontrolle durch. In order to achieve the stated object with regard to the method, the invention provides that the free-swing mode is started, blocked, terminated or influenced by the driver by means of a predetermined mode of operation of an operating element. Before starting, blocking, terminating or influencing the free-swing mode, the driver carries out a driving-related plausibility check as part of his usual due diligence.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang, welcher ein automatisches oder automatisiertes Getriebe und mindestens eine verbrennungsmotorische oder elektromotorische Antriebsmaschine aufweist, die mit dem Getriebe antriebsverbindbar ist, wobei der Freischaukelmodus ein periodisch schwankendes Antriebsmoment M(t) an zumindest einem Antriebsrad zur Verfügung stellt, mittels der eine automatische Prüfung auf das Vorliegen einer Freischaukelsituation durchführbar ist, und mittels der bei Erkennen einer Freischaukelsituation der Freischaukelmodus automatisch aktivierbar oder zumindest das Vorliegen der Freischaukelsituation einem Fahrer anzeigbar ist. Zur Lösung der gestellten Aufgabe bezüglich der Vorrichtung sieht die Erfindung vor, dass das Fahrzeug Steuerungs- und Betätigungsmittel aufweist, mittels denen des dem Fahrer möglich ist, den Freischaukelmodus zu starten, zu blockieren, zu beenden oder zu beeinflussen. The invention also relates to a device for controlling a free-swing mode of a vehicle having a drive train which has an automatic or automated transmission and at least one internal combustion engine or electromotive drive machine which is driveabverbindverbindlich with the transmission, wherein the free-swing mode a periodically fluctuating drive torque M (t) at least one drive wheel provides by means of an automatic check for the presence of a free swing situation is feasible, and by means of the free-swing mode automatically recognizable when detecting a free-swinging situation or at least the presence of the free-swing situation a driver can be displayed. In order to achieve the stated object with regard to the device, the invention provides that the vehicle has control and actuating means by means of which the driver is able to start, block, terminate or influence the free-swing mode.

Unter einem Freischaukelmodus wird ein durch eine Antriebsstrangsteuerung durchgeführter automatischer Ablauf zum Befreien eines Fahrzeugs aus einer Freischaukelsituation, beispielsweise einem Festsitzen in einer Vertiefung bei rutschigem Untergrund, verstanden, wobei das Fahrzeug einmalig oder mehrmalig Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen ausführt. A free-swing mode is understood to mean an automatic sequence carried out by a drive train control for freeing a vehicle from a free-swing situation, for example sticking in a recess on a slippery ground, wherein the vehicle executes forward or backward movements once or several times.

Die Erfindung kann grundsätzlich bei allen Kraftfahrzeugen mit automatisiert oder automatisch steuerbaren Antriebssträngen sowohl im Personenkraftwagenbereich als auch im Nutzkraftwagenbereich genutzt werden. The invention can in principle be used in all motor vehicles with automatically or automatically controllable drive trains both in the passenger car sector and in the commercial vehicle sector.

In einer automatischen Erkennungsfunktion einer Freischaukelsituation können verschiedene Parameter erfasst und ausgewertet werden. Dabei kann beispielsweise der Streckenverlauf und der Geschwindigkeitsverlauf des Fahrzeugs, ein Stellwinkel der Fahrpedalauslenkung und dessen zeitlicher Verlauf, ein Durchdrehen eines oder mehrere der angetriebenen Räder, oder das Stehenbleiben des Fahrzeugs nach kurzem Rückrollen nach der Rücknahme des Fahrpedals berücksichtigt werden. In an automatic recognition function of a free-swing situation, various parameters can be recorded and evaluated. In this case, for example, the course of the route and the course of the vehicle speed, an adjustment angle of the accelerator pedal deflection and its time course, a spin of one or more of the driven wheels, or the stoppage of the vehicle can be taken into account after a brief rewinding after the return of the accelerator pedal.

Durch die Erfindung behält der Fahrer trotz eines grundsätzlich automatischen Ablaufs des Freischaukelmodus jedoch jederzeit die Kontrolle über den Freischaukelbetrieb. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der automatische Freischaukelmodus nur dann genutzt wird, wenn dies sinnvoll und zweckmäßig ist. Due to the invention, the driver retains control of the free-swing operation at any time, despite a basically automatic sequence of the free-swing mode. This ensures that the automatic free-swing mode is only used if it makes sense and is appropriate.

Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele zeigen verschiedene Möglichkeiten, einen diesbezüglichen Fahrerwunsch bei einem Fahrzeug mit einem Freischaukelmodus zu berücksichtigen. Diese Ausführungsvarianten können einzeln oder in sinnvollen Kombinationen als Funktionen in einer Motor- und/oder Getriebesteuerung eines Fahrzeugs realisiert sein. Das Getriebe kann beispielsweise als ein Getriebe- automat in Planetenbauweise oder als ein Vorgelegegetriebe mit ansteuerbarer Anfahrkupplung oder als ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei ansteuerbaren Teilgetriebe-Eingangskupplungen ausgebildet sein. The following exemplary embodiments show various possibilities of taking into account a relevant driver request in a vehicle with a free-swing mode. These embodiments can be used individually or in meaningful combinations as functions in an engine and / or transmission control of a vehicle. The transmission can be designed, for example, as a planetary gearbox or as a countershaft transmission with a controllable starting clutch or as a dual-clutch transmission with two controllable partial transmission input clutches.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Freigabe bzw. der Start des Freischaukelmodus durch mehrmaliges, unmittelbar aufeinander folgendes kurzzeitiges Betätigen eines Bremspedals im Fahrzeugstillstand erfolgt. According to a first embodiment of the invention, it can be provided that the release or the start of the free-swing mode takes place by a repeated, briefly successive, brief actuation of a brake pedal during vehicle standstill.

Demnach kann für den Fall, dass eine mögliche Freischaukelsituation automatisch detektiert wird, es im Ermessen des Fahrers liegen, den Freischaukelmodus tatsächlich zu aktivieren. Dies kann beispielsweise durch ein dreimaliges Antippen des Bremspedals erfolgen, so dass einer Steuerungsvorrichtung bewusst und eindeutig signalisiert wird, den dort als Steuerungsprogramm abgespeicherten Freischaukelmodus einzuleiten. Die Anordnung eines vom Fahrer bedienbaren separaten Schalters kann dadurch eingespart werden, wodurch eine Kostenreduzierung erreicht wird. Die zusätzliche Anordnung eines solchen separaten Schalters ist grundsätzlich aber auch möglich. Thus, in the event that a potential free-swing situation is automatically detected, it is at the discretion of the driver to actually activate the free-swing mode. This can be done, for example, by tapping the brake pedal three times, so that a control device is consciously and clearly signaled to initiate the free-swing mode stored there as a control program. The arrangement of a driver-operated separate switch can be saved, whereby a cost reduction is achieved. The additional arrangement of such a separate switch is in principle also possible.

Entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Beendigung des Freischaukelmodus durch mehrmaliges, unmittelbar aufeinander folgendes kurzzeitiges Betätigen des Bremspedals erfolgt. Demnach kann für den Fall, dass bei einer automatischen Erkennung einer Freischaukelsituation der Freischaukelmodus automatisch eingeleitet wird, es dem Fahrer jedoch obliegt, den Freischaukelmodus spontan zu deaktivieren. According to a second embodiment of the invention can be provided that a termination of the free-swing mode by repeated, immediately consecutive short-term actuation of the brake pedal. Accordingly, in the event that the free-swing mode is automatically initiated in an automatic detection of a free-swing situation, it is the driver, however, incumbent to spontaneously disable the free-swing mode.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine präventive Blockierung des Freischaukelmodus durch mehrmaliges, unmittelbar aufeinander folgendes kurzzeitiges Betätigen des Bremspedals erfolgt. Demnach kann der Fahrer den Freischaukelmodus vorausschauend deaktivieren, wenn er beim Befahren eines vorausliegenden Streckenabschnitts oder beim Bewältigen eines Hindernisses die Gefahr einer Fehlauslösung befürchtet. Eine solche Situation kann beispielsweise bei einem gewünschten Hinauffahren auf einen hohen Bordstein entstehen. Eine automatische Aktivierung des Freischaukelmodus ist in einer solchen Situation nicht sinnvoll. According to a further embodiment, it can be provided that a preventive blocking of the free-swing mode takes place by repeated, briefly successive, brief actuation of the brake pedal. Accordingly, the driver can proactively disable the free-swing mode, if he fears the risk of mis-triggering when driving on a route ahead or when managing an obstacle. Such a situation may arise, for example, in a desired ascent to a high curb. An automatic activation of the free-swing mode is not useful in such a situation.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Beeinflussung des Freischaukelmodus durch ein Betätigen eines Fahrpedals erfolgt, wobei über eine Fahrpedalauslenkung der Freischaukelmodus gestartet und/oder ein Antriebsmomentwunsch vorgegeben wird. Demnach kann der Fahrer mittels einer Fahrpedalauslenkung den Freischaukelmodus manuell in Gang setzen sowie das Antriebsmoment beim Freischaukeln verstärken oder abschwächen. In a further embodiment of the invention, it can be provided that the free-swing mode is influenced by an actuation of an accelerator pedal, wherein the free-swing mode is started via an accelerator pedal deflection and / or a drive torque request is specified. Accordingly, the driver can set the free-swing mode manually by means of an accelerator pedal deflection and increase or decrease the drive torque when free swinging.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei einem spontanen temporären Betätigen des Fahrpedals ein durch den Freischaukelmodus vorgesehener Abbau eines Antriebsmoments in einer gewünschten Fahrtrichtung, oder eine durch den Freischaukelmodus vorgesehene Kraftflussunterbrechung des Antriebsstrangs des Fahrzeugs, und/oder ein durch den Freischaukelmodus vorgesehener Aufbau eines Antriebsmoments entgegen der gewünschten Fahrtrichtung blockiert oder revidiert wird. Furthermore, it can be provided that in a spontaneous temporary actuation of the accelerator pedal provided by the free-swing mode degradation of a drive torque in a desired direction, or provided by the free-swing mode power flow interruption of the drive train of the vehicle, and / or provided by the free-swing mode construction of a drive torque the desired direction is blocked or revised.

Demnach hat der Fahrer die Möglichkeit, das periodisch schwankende Antriebsmoment intuitiv zu verändern, wenn er die Maßnahmen der automatischen Freischaukelfunktion als eher störend empfindet und umgehen möchte. Accordingly, the driver has the opportunity to intuitively change the periodically fluctuating drive torque, if he feels the measures of the automatic free-swinging function rather disturbing and would like to work around.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei einem im Wesentlichen einseitig begrenzten, kantigen Hindernis, wie einem Bordstein, welches bewusst langsam überquert werden soll, der Freischaukelmodus deaktiviert oder zumindest im Sinne eines signalisierten Fahrerwunsches beeinflusst wird. In a further embodiment of the invention, it may be provided that in a substantially one-sided limited, edged obstacle, such as a curb, which is to be crossed deliberately slowly, the free-swing mode is deactivated or at least influenced in the sense of a signaled driver's request.

Durch die Einbeziehung des gemessenen Auslenkwinkels des Fahrpedals sowie dessen zeitliche Veränderung in die Erkennung und/oder Ausführung einer Freischaukelsituation bzw. des Freischaukelmodus kann erreicht werden, dass beim Überfahren einer Bordsteinkante, diese nicht fälschlicherweise als Kuhle erkannt wird, oder dass zumindest der Fahrer entsprechend reagieren kann. Insbesondere kann der Fahrer einen Antriebsmomentabbau in der gewünschten Fahrtrichtung oder sogar einen Antriebsmomentaufbau entgegen der gewünschten Fahrtrichtung blockieren oder zumindest unmittelbar nach dessen Auftreten diesem entgegenwirken. By including the measured deflection angle of the accelerator pedal and its temporal change in the detection and / or execution of a free-swing situation or the free-swing mode can be achieved that when crossing a curb, this is not mistakenly recognized as Kuhle, or that at least the driver respond accordingly can. In particular, the driver can block a drive torque reduction in the desired direction of travel or even a drive torque build-up counter to the desired direction of travel or counteract this at least immediately after its occurrence.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt To further illustrate the invention, the description is accompanied by a drawing of an embodiment. In this shows

1 ein Flussdiagramm zum Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs, 1 a flowchart for the sequence of a method according to the invention for controlling a free-swing mode of a vehicle,

2a eine schematisch vereinfachte Freischaukelsituation, und 2a a schematically simplified free swing situation, and

2b ein Schema eines Ablaufs eines Freischaukelmodus. 2 B a schematic of a flow of a free-swing mode.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Freischaukelmodus eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Busses, wird nachfolgend an einer ersten und zweiten Fahrsituation erläutert. A method for controlling a free-wheeling mode of a vehicle, for example a bus, is explained below in a first and second driving situation.

Demnach wird in einem ersten beispielhaften Ablauf angenommen, dass sich ein Fahrzeug mit einem Hybridantrieb und einem automatisierten Getriebe, beispielsweise ein Linienbus oder ein Reisebus, einer hohen Bordsteinkante nähert, die fahrbahnseitig von einem Rinnstein begrenzt ist. Das Fahrzeug verfügt mit Hilfe von einem Steuergerät und zugeordneten Sensoren über die Fähigkeit, eine Freischaukelsituation automatisch zu erkennen und einen automatischen Freischaukelmodus zum Freischaukeln des Fahrzeugs aus einer solchen Situation auszulösen sowie zu steuern. Das Fahrzeug soll über die Bordsteinkante hinweg fahren und wird zunächst mit geringem Abstand vor dieser Bordsteinkante angehalten. Das Fahrzeug fährt dann mit geringer Geschwindigkeit los, gerät mit der Bordsteinkante in Kontakt und kommt dann direkt an der Kante, aufgrund eines unzureichenden Antriebsmoments, kurzzeitig zum Stillstand oder nahezu zum Stillstand. Accordingly, in a first exemplary sequence, it is assumed that a vehicle with a hybrid drive and an automated transmission, for example a bus or a coach, approaches a high curb which is bounded on the roadside by a gutter. With the aid of a control unit and associated sensors, the vehicle has the ability to automatically detect a free-swing situation and to trigger and control an automatic free-swing mode for rocking the vehicle out of such a situation. The vehicle should drive over the curb and is first stopped at a small distance in front of this curb. The vehicle then travels at low speed, gets in contact with the curb and then comes to the edge, due to an insufficient drive torque, briefly to a standstill or almost to a standstill.

Gemäß 1 startet das Verfahren gemäß der Erfindung in einem ersten Funktionsblock F1. Die aktivierte Freischaukelerkennung F2 erkennt im Funktionsblock F4 fälschlicherweise das Stehenbleiben an der Bordsteinkante als eine Kuhle, in der das Fahrzeug festgefahren ist, also als eine Freischaukelsituation, aus der das Fahrzeug zu befreien ist. Dem Fahrer wird dies angezeigt. Für den Fahrer wäre es nicht einleuchtend, wenn jetzt ein periodisch schwankendes Antriebsmoment erzeugt würde, da er das Fahrzeug in einem Zuge langsam über die Kante hinweg führen möchte. In Folge seiner Plausibilitätskontrolle F3 blockiert er dann den Freischaukelmodus, indem er das Bremspedal mehrmals kurz antippt, welches dem Steuergerät mittels Sensoren mitgeteilt wird. Anschließend fährt der Fahrer sein Fahrzeug mittels einer entsprechenden Fahrpedalbetätigung manuell auf den Bordstein hinauf. Falls der Freischaukelbetrieb schon begonnen hat, wird dieser in der gewünschten Weise beeinflusst oder beendet, wenn der Fahrer das Fahrpedal spontan betätigt, und dies dem Steuergerät mitgeteilt wird. Das Verfahren endet in Funktionsblock F8. According to 1 starts the method according to the invention in a first functional block F1. The activated free-wheeling recognition F2 incorrectly detects in the function block F4 the standing still on the curb as a hollow in which the vehicle is stuck, ie as a free-swinging situation, from which the vehicle is to be liberated. This is indicated to the driver. For the driver, it would not make sense if now a periodically fluctuating drive torque would be generated because he wants to slowly lead the vehicle over the edge in one go. As a result of its plausibility check F3 he then blocked the free-swing mode by tapping the brake pedal several times briefly, which is communicated to the control unit by means of sensors. Then the driver drives his vehicle manually by means of a corresponding accelerator pedal operation on the curb. If the free-swing mode has already started, this is influenced or terminated in the desired manner when the driver presses the accelerator pedal spontaneously, and this is communicated to the control unit. The procedure ends in function block F8.

In einem zweiten beispielhaften Ablauf wird angenommen, dass das Fahrzeug in einer anderen Situation in eine Kuhle gerät und aufgrund eines schneeglatten Untergrunds mit durchdrehenden Rädern liegen bleibt. Die Freischaukelerkennungsfunktion F2 erkennt die Freischaukelsituation. Der Fahrer möchte das Fahrzeug mit Hilfe des Freischaukelmodus F5 aus der Kuhle heraus schaukeln. In a second exemplary sequence, it is assumed that the vehicle gets into a cow in another situation and remains lying on a snow-covered ground with spinning wheels. The free-wheeling detection function F2 detects the free-swinging situation. The driver wants to rock the vehicle out of the cow with the help of the free-swing mode F5.

Der Freischaukelmodus F5 ist an einem beispielhaften Ablauf in 2 verdeutlicht, wobei der Antrieb des Fahrzeugs in dieser Situation vorzugsweise mittels einer steuerbaren Elektromaschine erfolgt. Demnach zeigt 2a schematisch als Freischaukelsituation eine Kuhle 1, aus der sich das Fahrzeug in einer gewünschten Fahrtrichtung 2 befreien soll. In 2b sind zwei sinusartige zeitliche Verläufe 3, 4 der Fahrzeuggeschwindigkeit v(t) und der Fahrzeugposition x(t) sowie ein periodisch schwankendes Antriebsmoment M(t) dargestellt. The free-swing mode F5 is at an exemplary flow in FIG 2 illustrates, wherein the drive of the vehicle in this situation preferably takes place by means of a controllable electric machine. Accordingly, shows 2a schematically as a free swing situation a Kuhle 1 that makes up the vehicle in a desired direction of travel 2 should liberate. In 2 B are two sinusoidal temporal courses 3 . 4 the vehicle speed v (t) and the vehicle position x (t) and a periodically fluctuating drive torque M (t) shown.

Das Fahrzeug steht zunächst in einer Position A in der tiefsten Stelle der Kuhle 1. Der Fahrer wünscht das Freischaukeln, möchte anfahren und betätigt das Fahrpedal. Mittels der Elektromaschine wird bei einer eingelegten Anfahrstufe ein Antriebsmoment in der gewünschten Fahrtrichtung 2 aufgebaut. Das Fahrzeug bewegt sich in Richtung zur Position B zum vorausliegenden Kuhlenrand hin und kommt aufgrund durchdrehender Räder und/oder einem unzureichenden Antriebsmoment in Position B zum Stillstand. Die Drehrichtung des Antriebsmoments wird nun an der Elektromaschine umgekehrt, so dass sich das Fahrzeug entgegen der gewünschten Fahrtrichtung 2 bewegt, wobei die potentielle Energie oberhalb der Position A in zusätzliche kinetische Energie umgewandelt wird. Das Fahrzeug kommt dann in der gegenüberliegenden Position C der Kuhle 1 erneut zum Stillstand, da die kinetische Energie noch nicht ausreicht, um aus der Kuhle 1 herauszufahren. Die Drehrichtung des Antriebsmoments wird daher an der Elektromaschine erneut umgekehrt, so dass sich das Fahrzeug nun in der ursprünglichen Fahrtrichtung 2 bewegt. Die Regelung der Elektromaschine erfolgt dabei phasenrichtig zur Fahrzeugbewegung. Dieser Vorgang wird nochmals wiederholt, so dass das Fahrzeug hin und her schaukelt, wobei die Umkehrpositionen B, C sich in Richtung zum Kuhlenrand hin verschieben, bis die kinetische Energie des Fahrzeugs so groß ist, dass dessen Geschwindigkeit größer Null bleibt und das Fahrzeug den Kuhlenrand in der Position D überwindet. The vehicle is initially in a position A in the lowest point of the Kuhle 1 , The driver wants the free swinging, wants to start and presses the accelerator pedal. By means of the electric machine is at an inserted starting a drive torque in the desired direction 2 built up. The vehicle is moving toward position B towards the leading edge of the pool and due to spinning wheels and / or insufficient drive torque in position B comes to a standstill. The direction of rotation of the drive torque is now reversed on the electric machine, so that the vehicle is opposite to the desired direction of travel 2 moves, whereby the potential energy above the position A is converted into additional kinetic energy. The vehicle then comes in the opposite position C of the cow 1 once again to a halt, since the kinetic energy is still insufficient to leave the cow 1 out down. The direction of rotation of the drive torque is therefore reversed again at the electric machine, so that the vehicle is now in the original direction of travel 2 emotional. The regulation of the electric machine is carried out in the correct phase to the vehicle movement. This process is repeated again so that the vehicle rocks back and forth, with the reversing positions B, C shifting towards the edge of the cowling until the kinetic energy of the vehicle is so great that its speed is greater than zero and the vehicle is at the edge of the cowl in position D overcomes.

In dem Flussdiagramm gemäß 1 wird über eine Abfrage im Funktionsblock F6 der Freischaukelmodus beendet, sofern das Fahrzeug erfolgreich die Kuhle 1 überwunden hat. Gelingt dies nach mehrmaligem Schaukeln nicht, so kann das Verfahren durch eine Abbruchbedingung gemäß Funktionsblock F7 abgebrochen oder ein erneuter Versuch gestartet werden. Oder der Fahrer kann andere geeignete Maßnahmen einleiten. In the flowchart according to 1 the free-swing mode is terminated via a query in function block F6 if the vehicle successfully completes the cooling 1 has overcome. If this does not succeed after several swings, then the method can be terminated by a termination condition according to function block F7 or a new attempt can be started. Or the driver can take other appropriate measures.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Kuhle, Freischaukelsituation Kuhle, free swing situation
2 2: Wunschfahrtrichtung Desired Direction
3 3: Geschwindigkeitsverlauf im Freischaukelmodus Speed curve in free-swing mode
4 4: Positionsverlauf im Freischaukelmodus Position course in free-swing mode
A A: Erste Freischaukelposition First free-swimming position
B B: Zweite Freischaukelposition Second free-swimming position
C C: Dritte Freischaukelposition Third free-swimming position
D D: Vierte Freischaukelposition Fourth free-swimming position
F1–F8 F1-F8: Funktionsblöcke function blocks
M M: Antriebsmoment drive torque
v v: Fahrzeuggeschwindigkeit vehicle speed
x x: Fahrzeugposition vehicle position
t t: Zeit Time

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010043250 A1 [0003]
DE 102008036048 A1 [0005]

Claims

A method of controlling a free-wheeling mode of a vehicle having a drive train having an automatic or automated transmission and at least one internal combustion engine or electromotive driving machine driveably connectable to the transmission, the free-swing mode providing a periodically fluctuating drive torque M (t) to at least one drive wheel an automatic check for the existence of a free-swing situation ( 1 ) and in which, upon detection of a free-swing situation ( 1 ) the free-swing mode is automatically activated or at least the presence of the free-swinging situation ( 1 ) is displayed to a driver of the vehicle, characterized in that the free-swing mode is started, blocked, terminated or influenced by a predetermined manner of operation of an operating element by the driver.

A method according to claim 1, characterized in that the starting of the free-swing mode is carried out by repeated, immediately consecutive brief pressing a brake pedal in vehicle standstill.

A method according to claim 1, characterized in that the termination of the free-swing mode is carried out by repeated, immediately consecutive brief actuation of the brake pedal.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a preventive blocking of the free-swinging mode is carried out by repeated, immediately consecutive brief actuation of the brake pedal.

Method according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the free-swing mode is influenced by an actuation of an accelerator pedal, wherein the free-swing mode is initiated via an accelerator pedal deflection and / or a drive torque request is specified.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in a spontaneous temporary operation of the accelerator pedal provided by the free-swing mode degradation of a drive torque in a desired direction ( 2 ) is blocked or revised.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that in a spontaneous temporary operation of the accelerator pedal provided by the free-swing mode power flow interruption of the drive train of the vehicle is blocked or revised.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that in a spontaneous temporary operation of the accelerator pedal provided by the free-swing mode construction of a drive torque counter to the desired direction of travel ( 2 ) is blocked or revised.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that in a substantially one-sided limited, edged obstacle, such as a curb, which is to be crossed deliberately slowly, the free-swing mode is deactivated or at least influenced in the sense of a signaled driver's request.

Device for controlling a free-swing mode of a vehicle having a drive train, which has an automatic or automated transmission and at least one internal combustion engine or electromotive drive machine, which is drive-connected to the transmission, wherein the free-swing mode a periodically fluctuating drive torque M (t) at least one drive wheel available by means of an automatic check for the presence of a free-swinging situation ( 1 ) is feasible, and by means of the recognition of a free-swing situation ( 1 ) the free-swing mode can be activated automatically or at least the presence of the free-swing situation ( 1 ) is displayable to a driver, characterized in that the vehicle has control and actuating means by means of which it is possible for the driver to start, block, terminate or influence the free-swing mode.