DE102014214338A1

DE102014214338A1 - Motor vehicle with freewheel in sailing operation

Info

Publication number: DE102014214338A1
Application number: DE102014214338.1A
Authority: DE
Inventors: Thomas Winkler
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2015-02-19

Abstract

Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsmotor und ein Antriebsrad, wobei der Antriebsmotor mittels eines Freilaufs mit dem Antriebsrad gekoppelt ist. Der Freilauf umfasst eine Eingangsseite, die mit dem Antriebsmotor verbunden ist, und eine Ausgangsseite, die mit dem Antriebsrad verbunden ist. Ein Verfahren zum Steuern des Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Erfassens eines Segelbetriebs, in dem die Drehzahl der Ausgangsseite die der Eingangsseite übersteigt und der Freilauf trennt, des Erfassens eines Fahrerwunschs, die Drehzahl des Antriebsmotors zu erhöhen, um den Segelbetrieb zu verlassen und Drehmoment vom Antriebsmotor über den Freilauf an das Antriebsrad zu übermitteln, und des Steuerns der Drehzahl des Antriebsmotors derart, dass ein Drehzahlunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsseite des Freilaufs einen Gradienten aufweist, der kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.A motor vehicle comprises a drive motor and a drive wheel, wherein the drive motor is coupled by means of a freewheel with the drive wheel. The freewheel includes an input side connected to the drive motor and an output side connected to the drive wheel. A method of controlling the motor vehicle includes steps of detecting a sailing operation in which the output side speed exceeds the input side and the freewheel disconnects, detecting a driver's desire to increase the speed of the drive motor to exit the sailing mode and torque from the drive motor to transmit the freewheel to the drive wheel, and controlling the rotational speed of the drive motor such that a speed difference between the input and output side of the freewheel has a gradient which is smaller than a predetermined threshold.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Freilauf. Insbesondere betrifft die Erfindung die Steuerung des Kraftfahrzeugs im Segelbetrieb.The invention relates to a motor vehicle with a freewheel. In particular, the invention relates to the control of the motor vehicle in sailing operation.

Ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, kann mit gesteigerter Wirtschaftlichkeit betrieben werden, wenn der Antriebsmotor vom Antriebsstrang getrennt wird, wenn beispielsweise eine Gefällestrecke befahren wird oder ein Ausrollen des Kraftfahrzeugs erwünscht ist. Dies kann durch einen Freilauf erreicht werden, der zwischen dem Antriebsmotor und einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist. Der Freilauf umfasst eine Eingangsseite, die mit dem Antriebsmotor verbunden ist, und eine Ausgangsseite, die mit dem Antriebsrad verbunden ist. Übersteigt die Drehzahl der Ausgangsseite diejenige der Eingangsseite, so trennt der Freilauf die Drehmomentübertragung. Der Antriebsmotor kann dann zum Einsparen von Brennstoff auf eine Leerlaufdrehzahl gebracht oder abgeschaltet werden.A motor vehicle with a drive motor, in particular an internal combustion engine, can be operated with increased efficiency when the drive motor is disconnected from the drive train, for example, when a downgrade is traveled or rolling out of the motor vehicle is desired. This can be achieved by a freewheel which is provided between the drive motor and a drive wheel of the motor vehicle. The freewheel includes an input side connected to the drive motor and an output side connected to the drive wheel. If the speed of the output side exceeds that of the input side, the freewheel separates the torque transmission. The drive motor can then be brought to idle speed or shut down to save fuel.

WO2011/015430A2 zeigt ein Verfahren zum Steuern eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs. WO2011 / 015430A2 shows a method for controlling a sailing operation of a motor vehicle.

Wird die Drehzahl des Antriebsmotors angehoben, um den Segelbetrieb zu beenden, so schließt der Freilauf in dem Moment, in dem sich die Drehzahlen an Eingangs- und Ausgangsseite entsprechen. Dabei kann die Drehzahl des Antriebsmotors so schnell gesteigert werden, dass im Moment des Schließens des Freilaufs ein hohes Drehmoment übertragen werden muss. Eine derartige Drehmomentspitze belastet den Antriebsmotor, den Freilauf und einen restlichen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs und kann von Insassen als unangenehm empfunden werden. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren, ein Computerprogrammprodukt und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine verbesserte Steuerung des Segelbetriebs erlauben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. If the speed of the drive motor is raised to stop the sailing operation, the freewheel closes in the moment in which correspond to the speeds at the input and output side. In this case, the speed of the drive motor can be increased so fast that at the moment of closing the freewheel a high torque must be transmitted. Such a torque peak loads the drive motor, the freewheel and a remaining drive train of the motor vehicle and can be perceived by occupants as unpleasant. It is therefore an object of the present invention to provide a method, a computer program product and a device which allow improved control of the sailing operation. The invention solves this object by means of a method, a computer program product and a device having the features of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.

Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsmotor und ein Antriebsrad, wobei der Antriebsmotor mittels eines Freilaufs mit dem Antriebsrad gekoppelt ist. Der Freilauf umfasst eine Eingangsseite, die mit dem Antriebsmotor verbunden ist, und eine Ausgangsseite, die mit dem Antriebsrad verbunden ist. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern des Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Erfassens eines Segelbetriebs, in welchem die Drehzahl der Ausgangsseite die der Eingangsseite übersteigt und der Freilauf trennt, des Erfassens eines Fahrerwunschs, die Drehzahl des Antriebsmotors zu erhöhen, um den Segelbetrieb zu verlassen und Drehmoment vom Antriebsmotor über den Freilauf an das Antriebsrad zu übermitteln, und des Steuerns der Drehzahl des Antriebsmotors derart, dass ein Drehzahlunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsseite des Freilaufs einen Gradienten aufweist, der kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. A motor vehicle comprises a drive motor and a drive wheel, wherein the drive motor is coupled by means of a freewheel with the drive wheel. The freewheel includes an input side connected to the drive motor and an output side connected to the drive wheel. An inventive method for controlling the motor vehicle comprises steps of detecting a sailing operation in which the speed of the output side exceeds the input side and the freewheel separates, detecting a driver's desire to increase the speed of the drive motor to leave the sailing operation and torque from the drive motor to transmit via the freewheel to the drive wheel, and controlling the rotational speed of the drive motor such that a speed difference between the input and output side of the freewheel has a gradient which is smaller than a predetermined threshold.

Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass ein Ruck, der beim Schließen des Freilaufs entstehen kann, eine vorbestimmte Größe nicht übersteigt. Die vorbestimmte Größe kann durch entsprechende Wahl des Gradienten an die Anforderungen angepasst werden. Ein großer Gradient bedingt einen großen zulässigen Ruck und erlaubt eine rasche Beschleunigung des Antriebsmotors, während ein kleiner Gradient einen kleinen zulässigen Ruck und einen besonders schonenden und komfortablen Übergang vom Segelbetrieb in den Motorbetrieb erlaubt. In this way it can be ensured that a jerk, which can occur when closing the freewheel, does not exceed a predetermined size. The predetermined size can be adapted to the requirements by appropriate choice of the gradient. A large gradient causes a large allowable jerk and allows rapid acceleration of the drive motor, while a small gradient allows a small allowable jerk and a particularly gentle and comfortable transition from sailing to engine operation.

In einer Ausführungsform kann ferner erfasst werden, dass der Freilauf geschlossen ist, wonach die Drehzahl des Antriebsmotors in Abhängigkeit des Fahrerwunschs gesteuert wird. Anders ausgedrückt kann nach dem Schließen des Freilaufs die Kontrolle der Drehzahl des Antriebsmotors dem Fahrer überlassen werden. So kann eine rasche, komfortable und direkte Übergabe zwischen der Drehzahlsteuerung des Verfahrens und der des Fahrers erfolgen.In one embodiment, it can further be detected that the freewheel is closed, after which the rotational speed of the drive motor is controlled as a function of the driver's request. In other words, after closing the freewheel, the control of the speed of the drive motor can be left to the driver. Thus, a rapid, comfortable and direct transfer between the speed control of the process and the driver can be done.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Steuern der Drehzahl des Antriebsmotors vom Drehzahlunterschied am Freilauf abhängig. Ist der Drehzahlunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsseite groß, so kann insbesondere die Drehzahl des Antriebsmotors rasch angehoben werden, während nur eine allmähliche Anhebung der Drehzahl erfolgen kann, wenn der Drehzahlunterschied gering ist. So kann ein rasches Beschleunigen des Antriebsmotors mit einem sanften Schließen des Freilaufs kombinierbar sein.In a particularly preferred embodiment, the control of the rotational speed of the drive motor is dependent on the speed difference at the freewheel. If the speed difference between input and output side is large, in particular, the speed of the drive motor can be increased rapidly, while only a gradual increase in the speed can be done when the speed difference is low. Thus, a rapid acceleration of the drive motor can be combined with a gentle closing of the freewheel.

In einer Ausführungsform ist das Steuern der Drehzahl direkt proportional zum Drehzahlunterschied. Hierzu kann insbesondere ein so genannter P-Regler dienen, der ausschließlich proportional und ohne integralen und ohne differentialen Anteil arbeitet. Das Steuern kann auf diese Weise einfach erfolgen und ein Signal zur Änderung der Drehzahl des Antriebsmotors entspricht automatisch Null, wenn der Drehzahlunterschied am Freilauf ebenfalls Null ist. So kann sich das Verfahren beim Schließen des Freilaufs automatisch selbst beenden, so dass die Kontrolle über die Drehzahl des Antriebsmotors nahtlos an den Fahrer übergeben werden kann.In one embodiment, controlling the speed is directly proportional to the speed difference. For this purpose, in particular a so-called P-controller can serve, which works exclusively proportionally and without integral and without differential component. The control can be done easily in this way and a signal to change the speed of the drive motor automatically corresponds to zero, if the speed difference at the freewheel is also zero. Thus, when the freewheel is closed, the method can automatically end itself, so that control over the rotational speed of the drive motor can be transferred seamlessly to the driver.

In einer Verfeinerung wird das Steuern der Drehzahl zusätzlich in Abhängigkeit von einer Verzögerung zweiter Ordnung des Drehzahlunterschieds gesteuert. Dies kann beispielsweise mittels eines PT2-Glieds erfolgen. Die Verzögerung zweiter Ordnung kann insbesondere dann berücksichtigt werden, wenn der Drehzahlunterschied einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet. Dadurch kann ein geringer Drehzahlunterschied, der mittels einer proportionalen Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors möglicherweise nicht ausgeregelt werden kann, vollständig beseitigt werden. So können eine weiche Anbindung und eine stationäre Genauigkeit der Drehzahlsteuerung sichergestellt werden.In a refinement, the control of the rotational speed is additionally dependent on a second order delay of Speed difference controlled. This can be done for example by means of a PT2 member. The second-order delay can be taken into account, in particular, when the speed difference falls below a predetermined threshold value. As a result, a small speed difference, which may not be able to be compensated by means of a proportional control of the speed of the drive motor, can be completely eliminated. Thus, a soft connection and a stationary accuracy of the speed control can be ensured.

In einer Ausführungsform wird der Segelbetrieb bestimmt, wenn der Drehzahlunterschied ungleich Null ist. Insbesondere kann der Segelbetrieb bestimmt werden, wenn der Unterschied zwischen der Drehzahl der Ausgangsseite und der Drehzahl der Eingangsseite positiv ist, sich also die Ausgangsseite des Freilaufs schneller als die Eingangsseite dreht. So kann der Segelbetrieb sicher und auf der Basis von Signalen bestimmt werden, die gegebenenfalls auch aus anderen Gründen bereits erhoben werden.In one embodiment, the sail operation is determined when the speed difference is nonzero. In particular, the sailing operation can be determined when the difference between the rotational speed of the output side and the rotational speed of the input side is positive, that is, the output side of the freewheel rotates faster than the input side. Thus, the sailing operation can be determined safely and on the basis of signals that may already be collected for other reasons.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.A computer program product according to the invention comprises program code means for carrying out the method described, when the computer program product runs on a processing device or is stored on a computer-readable data carrier.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des eingangs beschriebenen Kraftfahrzeugs umfasst eine erste Abtasteinrichtung zur Erfassung eines Segelbetriebs, in welchem die Drehzahl der Ausgangsseite die der Eingangsseite übersteigt und der Freilauf trennt, eine zweite Abtasteinrichtung zur Erfassung eines Fahrerwunschs, die Drehzahl des Antriebsmotors zu erhöhen, um den Segelbetrieb zu verlassen und Drehmoment vom Antriebsmotor über den Freilauf an das Antriebsrad zu übermitteln, und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors derart, dass ein Drehzahlunterschied zwischen Eingangs- und Ausgangsseite des Freilaufs einen Gradienten aufweist, der kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. An inventive device for controlling the motor vehicle described above comprises a first scanning device for detecting a sailing operation in which the speed of the output side exceeds the input side and the freewheel separates, a second scanning device for detecting a driver's desire to increase the speed of the drive motor to the Leaving sail mode and transmit torque from the drive motor via the freewheel to the drive wheel, and a control device for controlling the rotational speed of the drive motor such that a speed difference between input and output side of the freewheel has a gradient which is smaller than a predetermined threshold.

Die Vorrichtung kann beispielsweise von einer Steuervorrichtung umfasst sein, die ein fahrergesteuertes Signal, beispielsweise auf der Basis einer Gaspedalstellung, in Steuersignale an den Antriebsmotor umsetzt, um dessen Drehzahl entsprechend zu steuern. The device may for example be comprised by a control device which converts a driver-controlled signal, for example on the basis of an accelerator pedal position, into control signals to the drive motor in order to control its speed accordingly.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind ein erster Drehzahlsensor zur Bestimmung der Drehzahl an der Eingangsseite und ein zweiter Drehzahlsensor zur Bestimmung der Drehzahl an der Ausgangsseite vorgesehen.In a particularly preferred embodiment, a first speed sensor for determining the speed at the input side and a second speed sensor for determining the speed at the output side are provided.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 ein Kraftfahrzeug mit einem Freilauf; 1 a motor vehicle with a freewheel;

2 ein Steuerverfahren für das Kraftfahrzeug von 1; 2 a control method for the motor vehicle of 1 ;

3 ein Detail des Steuerverfahrens von 2; 3 a detail of the tax procedure of 2 ;

4 Verläufe am Kraftfahrzeug von 1, und 4 Course on the motor vehicle of 1 , and

5 weitere Verläufe am Kraftfahrzeug von 1
darstellt. 5 further courses on the motor vehicle of 1
represents.

1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem Freilauf 105. Das Kraftfahrzeug 100 umfasst einen Antriebsmotor 110, der insbesondere als Verbrennungsmotor, etwa als Hubkolbenmotor, ausgeführt ist, den Freilauf 105 und eines oder mehrere Antriebsräder 115. Der Antriebsmotor 110 ist in bevorzugter Weise mittels einer Kupplung 120 mit einem Getriebe 125 verbunden, das mit einer Eingangsseite 125 des Freilaufs 105 verbunden ist. Andere Anbindungen des Freilaufs 105 an den Antriebsmotor sind ebenfalls möglich. Eine Ausgangsseite 130 des Freilaufs 105 ist drehmomentfest mit dem Antriebsrad 115 verbunden, wobei zur Übermittlung von Drehmoment ein Antriebsstrang 135 vorgesehen sein kann, der insbesondere ein Differentialgetriebe zur Drehmomentübertragung an mehrere Antriebsräder 115 umfassen kann. An der Eingangsseite 125 des Freilaufs 105 ist bevorzugterweise ein erster Drehzahlsensor 140 und an der Ausgangsseite 130 ein zweiter Drehzahlsensor 145 angeordnet. 1 shows a motor vehicle 100 with a freewheel 105 , The car 100 includes a drive motor 110 , which is designed in particular as an internal combustion engine, such as a reciprocating engine, the freewheel 105 and one or more drive wheels 115 , The drive motor 110 is preferably by means of a coupling 120 with a gear 125 connected, with an input side 125 of the freewheel 105 connected is. Other connections of the freewheel 105 to the drive motor are also possible. An exit side 130 of the freewheel 105 is torque-resistant with the drive wheel 115 connected, wherein the transmission of torque, a drive train 135 may be provided, in particular a differential gear for transmitting torque to a plurality of drive wheels 115 may include. At the entrance side 125 of the freewheel 105 is preferably a first speed sensor 140 and at the exit side 130 a second speed sensor 145 arranged.

Der Freilauf 105 überträgt ein Drehmoment nur in einer vorbestimmten Richtung, nämlich vom Antriebsmotor 110 in Richtung des Antriebsrads 115. Der Freilauf 105 schließt dann, wenn die Drehzahl bzw. das Drehmoment an der Eingangsseite 125 diejenige an der Ausgangsseite 130 übersteigt oder gleich groß ist. Im vorliegenden Kontext wird nur die Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 100 betrachtet, so dass die Drehzahlen bzw. Drehmomente am Freilauf 105 stets positiv sind. Umgekehrt öffnet der Freilauf 105, wenn die Drehzahl bzw. das Drehmoment an der Ausgangsseite 130 diejenige an der Eingangsseite 125 übersteigt.The freewheel 105 transmits torque only in a predetermined direction, namely by the drive motor 110 in the direction of the drive wheel 115 , The freewheel 105 closes when the speed or torque on the input side 125 the one on the exit side 130 exceeds or is the same size. In the present context, only the forward drive of the motor vehicle 100 considered, so that the speeds or torques at the freewheel 105 always positive. Conversely, the freewheel opens 105 when the speed or the torque on the output side 130 the one at the entrance 125 exceeds.

Die Drehzahlsensoren 140 und 145 sind mit einer Steuereinrichtung 150 verbunden. Ein Eingabemittel 155, insbesondere ein Gaspedal, ist zur Eingabe eines Fahrerwunschs bezüglich einer Drehzahl bzw. einer Drehmoment- oder Leistungsabgabe des Antriebsmotors 110 bereitgestellt. Das Eingabemittel 155 ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung 150 verbunden. Außerdem ist die Steuereinrichtung 150 mit dem Antriebsmotor 110 verbunden, um den Antriebsmotor 110 so zu steuern, dass eine vorbestimmte Drehzahl bzw. ein vorbestimmter Betriebszustand eingenommen werden. The speed sensors 140 and 145 are with a control device 150 connected. An input device 155 , in particular an accelerator pedal, is for inputting a driver's request with respect to a rotational speed or a torque or power output of the drive motor 110 provided. The input device 155 is also with the controller 150 connected. In addition, the control device 150 with the drive motor 110 connected to the drive motor 110 be controlled so that a predetermined speed or a predetermined operating state are taken.

Ist die Drehzahl an der Ausgangsseite 130 des Freilaufs 105 höher als an der Eingangsseite 125, befindet sich das Kraftfahrzeug 100 im Segelbetrieb. Dabei kann die Drehzahl des Antriebsmotors 110 auf eine Leerlaufdrehzahl abgesenkt werden oder der Antriebsmotor 110 kann ganz abgeschaltet werden. Der Segelbetrieb kann beispielsweise beim Befahren einer Gefällestrecke oder beim Ausrollen des Kraftfahrzeugs in den Stillstand sinnvoll sein, um ein Bremsmoment des Antriebsmotors auszuschalten. Soll der Segelbetrieb beendet werden, betätigt der Fahrer das Eingabemittel 155, um die Drehzahl des Antriebsmotors 110 anzuheben. Die Steuereinrichtung 150 ist dazu eingerichtet, die Drehzahl des Antriebsmotors 110 so zu steuern, dass der Gradient der Drehzahl des Antriebsmotors 110, also die Geschwindigkeit der Drehzahlerhöhung des Antriebsmotors 110, einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt, wenn sich die Drehzahlen an der Eingangsseite 125 und der Ausgangsseite 130 aneinander annähern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung 150 dazu eingerichtet sein, unterhalb eines vorbestimmten Drehzahlunterschieds zwischen den Drehzahlen der Eingangsseite 125 und der Ausgangsseite 130 den Gradient des Drehzahlunterschieds unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts zu halten. Der Schwellenwert und der Gradient können beispielsweise in Umdrehungen pro (Minute·Minute) angegeben sein. Ein Schwellenwert von 1000 U/min² würde beispielsweise bedeuten, dass es mindestens eine Minute dauern würde, um einen Drehzahlunterschied von 1000 U/min zwischen der Eingangsseite 125 und der Ausgangsseite 130 auszugleichen.Is the speed on the output side 130 of the freewheel 105 higher than on the input side 125 , is the motor vehicle 100 in sailing operation. In this case, the speed of the drive motor 110 be lowered to an idle speed or the drive motor 110 can be switched off completely. The sailing operation may be useful, for example when driving down a slope or when rolling the motor vehicle to a standstill to turn off a braking torque of the drive motor. If the sailing operation is terminated, the driver operates the input means 155 to the speed of the drive motor 110 to raise. The control device 150 is set to the speed of the drive motor 110 so as to control the gradient of the speed of the drive motor 110 , So the speed of the speed increase of the drive motor 110 does not exceed a predetermined value when the speeds at the input side 125 and the output side 130 approach each other. In particular, the control device 150 be configured to below a predetermined speed difference between the speeds of the input side 125 and the output side 130 keep the gradient of the speed difference below a predetermined threshold. The threshold value and the gradient may be indicated, for example, in revolutions per minute (minute). A threshold value of 1000 U / min ² for example, would mean that it would take at least one minute to a difference in speed of 1000 rev / min between the input side 125 and the output side 130 compensate.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Steuern des Kraftfahrzeugs 100 aus 1. Das Verfahren 200 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Steuereinrichtung 150 eingerichtet. In einem Schritt 205 wird die Drehzahl an der Eingangsseite 125 bestimmt, beispielsweise mittels des ersten Drehzahlsensors 140. Parallel dazu wird in einem Schritt 210 die Drehzahl an der Ausgangsseite 130 bestimmt, beispielsweise mittels des zweiten Drehzahlsensors 145. Aus diesen beiden Angaben wird in einem Schritt 215 der Drehzahlunterschied am Freilauf 105 bestimmt. In anderen Ausführungsformen kann der Drehzahlunterschied auch anders bestimmt werden, beispielsweise mittels eines Sensors zur direkten Bestimmung des Drehzahlunterschieds am Freilauf 105. 2 shows a flowchart of a method 200 for controlling the motor vehicle 100 out 1 , The procedure 200 is in particular for running on the control device 150 set up. In one step 205 is the speed at the input side 125 determined, for example by means of the first speed sensor 140 , In parallel, in one step 210 the speed on the output side 130 determined, for example by means of the second speed sensor 145 , From these two details will be in one step 215 the speed difference at the freewheel 105 certainly. In other embodiments, the speed difference can also be determined differently, for example by means of a sensor for directly determining the speed difference at the freewheel 105 ,

In einem Schritt 220 wird überprüft, ob der Drehzahlunterschied Null ist. Ist dies der Fall, so wird in einem Schritt 225 bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug 100 im Zugbetrieb befindet, bei dem der Freilauf 105 geschlossen ist und der Antriebsmotor 110 ein Drehmoment über den Freilauf 105 an das Antriebsrad 115 übermittelt. Das Verfahren 200 kann in diesem Fall beendet werden oder erneut durchlaufen. In one step 220 it is checked whether the speed difference is zero. If this is the case, it will be in one step 225 determines that the motor vehicle 100 is in train operation, in which the freewheel 105 closed and the drive motor 110 a torque over the freewheel 105 to the drive wheel 115 transmitted. The procedure 200 can be terminated in this case or go through again.

Ist der Drehzahlunterschied im Schritt 220 ungleich Null, so wird in Schritt 230 bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug 100 im Segelbetrieb befindet, in welchem die Drehzahl an der Ausgangsseite 130 des Freilaufs 105 die an der Eingangsseite 125 übersteigt und kein Drehmoment zwischen dem Antriebsmotor 110 und dem Antriebsrad 115 übermittelt wird. Anschließend wird in einem Schritt 235 ein Fahrerwunsch bezüglich der Drehzahl des Antriebsmotors 100 abgetastet, indem beispielsweise eine Betätigung bzw. Stellung des Eingabemittels 155 bestimmt wird. Lässt die Betätigung bzw. Stellung des Eingabemittels 155 darauf schließen, dass der Fahrer einen weiteren Segelbetrieb wünscht, etwa weil das Eingabemittel unbetätigt ist, so kann in einem Schritt 240 der Antriebsmotor 110 dazu angesteuert werden, energiesparend mit einer Leerlaufdrehzahl zu drehen. Alternativ kann der Antriebsmotor 110 auch abgestellt werden. Anschließend kann das Verfahren 200 enden oder erneut durchlaufen. Wird in Schritt 235 jedoch bestimmt, dass der Fahrer einen Zugbetrieb wünscht, so wird in einem Schritt 245 die Drehzahl des Antriebsmotors 110 in Abhängigkeit des in Schritt 215 bestimmten Drehzahlunterschieds gesteuert, insbesondere angehoben.Is the speed difference in the step 220 not equal to zero, so in step 230 determines that the motor vehicle 100 in sailing mode, in which the speed on the output side 130 of the freewheel 105 the at the entrance side 125 exceeds and no torque between the drive motor 110 and the drive wheel 115 is transmitted. Subsequently, in one step 235 a driver's request regarding the speed of the drive motor 100 scanned by, for example, an actuation or position of the input means 155 is determined. Leaves the operation or position of the input means 155 suggest that the driver wants another sailing operation, for example because the input means is unactuated, so can in one step 240 the drive motor 110 to be driven to energy-saving with an idle speed to turn. Alternatively, the drive motor 110 also be turned off. Subsequently, the process can 200 end or go through again. Will in step 235 however, if it is determined that the driver wants a train operation, then in one step 245 the speed of the drive motor 110 depending on in step 215 controlled specific speed difference, in particular raised.

3 zeigt ein Detail des Steuerverfahrens 200 von 2. Das dargestellte Verfahren betrifft eine Ausgestaltung des Schritts 245 von 2. Gleichzeitig kann die Darstellung von 3 als Blockschaltbild für die erfindungsgemäße Funktion der Steuereinrichtung 150 von 1 aufgefasst werden. In einem Block 305 wird als Sollwert für eine Regelung ein Drehzahlunterschied von Null festgelegt. In einem Block 310 wird der Sollwert mit dem tatsächlichen Drehzahlunterschied am Freilauf 105 verglichen. Die Differenz der beiden Werte wird in einem Block 315 mittels einer vorbestimmten Regelstrategie, bevorzugterweise mittels eines Proportional-Reglers (P-Regler) in eine Steuergröße für den Antriebsmotor 110 umgewandelt. Die Umwandlung am Block 315 erfolgt proportional, das heißt, dass die Steuergröße linear vom Eingangssignal, also vom Drehzahlunterschied am Freilauf 105, abhängig ist. Dadurch kann sicher gestellt werden, dass sich das Beschleunigungssignal an Null annähert, wenn der Drehzahlunterschied gegen Null sinkt. So kann der Gradient des Beschleunigungssignals auf einen vorbestimmten Wert beschränkt sein, insbesondere wenn die Steuerung nur unterhalb eines vorbestimmten Drehzahlunterschieds durchgeführt wird. Optional kann die Steuergröße zusätzlich in einem Block 320 durch einen Fahrerwunsch 325 begrenzt werden, der insbesondere auf der Basis des Eingabemittels 155 bestimmt sein kann. 3 shows a detail of the tax procedure 200 from 2 , The illustrated method relates to an embodiment of the step 245 from 2 , At the same time, the presentation of 3 as a block diagram for the inventive function of the control device 150 from 1 be understood. In a block 305 is set as the setpoint for a control a speed difference of zero. In a block 310 becomes the setpoint with the actual speed difference at the freewheel 105 compared. The difference between the two values is in one block 315 by means of a predetermined control strategy, preferably by means of a proportional controller (P controller) in a control variable for the drive motor 110 transformed. The transformation at the block 315 is proportional, that is, that the control variable linearly from the input signal, ie the speed difference at the freewheel 105 , is dependent. This can ensure that the acceleration signal approaches zero when the speed difference drops to zero. Thus, the gradient of the acceleration signal may be limited to a predetermined value, particularly when the control is performed only below a predetermined speed difference. Optionally, the control size can be additionally in a block 320 by a driver's request 325 be limited in particular on the basis of the input means 155 can be determined.

Die bestimmte Steuergröße wirkt auf den Antriebsmotor 110, der hier als Block 330 dargestellt ist. Der Antriebsmotor 110 wirkt, ggf. über Elemente wie die Kupplung 120 oder das Getriebe 125, auf den Freilauf 105, an dem eine Differenz der Drehzahlen an der Eingangsseite 125 und der Ausgangsseite 130 bestimmt wird. Insbesondere können hierzu die bestimmten Drehzahlen an der Eingangsseite 125 und an der Ausgangsseite 130 in einem Block 335 voneinander subtrahiert werden. Da die Eingangsseite 125 keine höhere Drehzahl als die Ausgangsseite 130 aufweisen kann ist das Ergebnis <=0, falls von der Drehzahl der Eingangsseite die Drehzahl der Ausgangsseite abgezogen wird, und >=0, falls von der Drehzahl der Ausgangsseite 130 die Drehzahl der Eingangsseite 125 abgezogen wird. The specific control quantity acts on the drive motor 110 who is here as a block 330 is shown. The drive motor 110 acts, if necessary via elements such as the clutch 120 or the gearbox 125 , on the freewheel 105 at which a difference of the speeds at the input side 125 and the output side 130 is determined. In particular, this can be the specific speeds on the input side 125 and at the exit side 130 in a block 335 be subtracted from each other. Because the input side 125 no higher speed than the output side 130 is the result <= 0 if the speed of the input side is subtracted from the speed of the output side, and> = 0 if the speed of the output side 130 the speed of the input side 125 is deducted.

Die Verbindung zwischen dem Subtrahierblock 335 und dem Differenz-Block 310 kann optional mittels eines Schalters 345 aufgetrennt werden, wenn der bestimmte Drehzahlunterschied kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert 345 ist, beispielsweise 300 U/min. In diesem Fall kann ein Fahrerwunsch 350, der auf die Betätigung des Eingabemittels 155 zurückgeht, unmittelbar zur Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors 110 bzw. 330 verwendet werden.The connection between the subtracting block 335 and the difference block 310 can optionally by means of a switch 345 be separated when the determined speed difference is less than a predetermined threshold 345 is, for example 300 U / min. In this case, a driver's request 350 which depends on the operation of the input means 155 goes back, immediately to control the speed of the drive motor 110 respectively. 330 be used.

Der P-Regler 315 ist allgemein nicht stationär genau, so dass die ausgegebene Regeldifferenz praktisch nicht über längere Zeit Null beträgt. Um die Regeldifferenz dennoch auf Null ausregeln zu können, kann ein optionales PT2-Glied 355 vorgesehen sein, das auch LZI-Übertragungsglied genannt wird (LZI: Lineares Zeitinvariantes System, engl.: LTI, linear time invariant system). Bevorzugterweise wird das PT2-Glied 355 aktiviert, wenn der bestimmte Drehzahlunterschied am Subtrahier-Block 335 kleiner als ein weiterer vorbestimmter Schwellenwert ist. Dieser weitere Schwellenwert kann beispielsweise bei 200 U/min liegen oder mit dem Schwellenwert des Blocks 345 zusammenfallen. Das PT2-Glied 355 stellt dann dem Begrenzer 320 eine Eingangsgröße bereit, die der Eingangsgröße des P-Reglers 315 überlagert sein oder dieses ersetzen kann. Die Eingangsgröße des PT2-Glieds 355 hängt direkt vom Fahrerwunsch 350 ab und weist eine Verzögerung zweiter Ordnung auf. Durch diese Verzögerung kann das Antriebsmoment bzw. die Drehzahl am Antriebsmotor 110 langsam aufgebaut werden und nach einer durch das PT2-Glied 355 vorbestimmten Zeit den Fahrerwunsch 350 erreichen. The P-controller 315 is generally not stationary accurate, so that the output control difference is practically not for a long time zero. In order to still be able to adjust the control difference to zero, an optional PT2 element can be used 355 be provided, which is also called LZI transmission link (LZI: Linear time invariant system, English: LTI, linear time invariant system). Preferably, the PT2 member 355 activated when the specific speed difference at the subtracting block 335 is less than another predetermined threshold. This further threshold may be, for example, 200 rpm or the threshold of the block 345 coincide. The PT2 member 355 then put the limiter 320 an input that is the input of the P-controller 315 be superimposed or replace this. The input value of the PT2 element 355 depends directly on the driver's request 350 and has a second order delay. Due to this delay, the drive torque or the rotational speed at the drive motor 110 be built up slowly and after one through the PT2 member 355 predetermined time the driver's request 350 to reach.

4 zeigt exemplarische Verläufe 400 am Kraftfahrzeug 100 von 1. Im linken Bereich sind Verläufe angegeben, die ohne die oben beschriebene Steuerung der Drehzahl des Antriebsmotors 110 auftreten können, während im rechten Bereich entsprechende Verläufe unter Anwendung der beschriebenen Regelung dargestellt sind. In jedem der sechs Diagramme sind mehrere Verläufe dargestellt, die unterschiedlichen Gangstufen des Getriebes 125 zugeordnet sind. Die Verläufe mit den höchsten Spitzenwerten entsprechen dabei jeweils den niedrigsten Gangstufen. In horizontaler Richtung ist jeweils eine Zeit angetragen. 4 shows exemplary courses 400 on the motor vehicle 100 from 1 , In the left-hand area, gradients are given which, without the above-described control of the speed of the drive motor 110 can occur, while in the right area corresponding courses are shown using the scheme described. In each of the six diagrams are shown several courses, the different gear ratios of the transmission 125 assigned. The curves with the highest peak values correspond to the lowest gear steps. In the horizontal direction, one time is applied.

Die oberen beiden Darstellungen zeigen Drehzahlverläufe des Antriebsmotors 110. Zusätzlich ist eine Drehzahl des Getriebes 125 angegeben, die beispielhaft bei konstant 4000 U/min liegt. Es ist zu sehen, dass die beschriebene Steuerung das Schließen des Freilaufs 105 erst ca. 0,3 Sekunden später erlaubt. The upper two representations show speed curves of the drive motor 110 , In addition, a speed of the transmission 125 indicated, which is exemplary at a constant 4000 U / min. It can be seen that the control described the closing of the freewheel 105 only allowed about 0.3 seconds later.

Im mittleren Bereich sind Verläufe von Drehmomenten im Antriebsstrang 135 angetragen. Die Drehmomentschwankungen unter Einsatz der beschriebenen Steuerung sind substantiell verkleinert. In the middle range are curves of torques in the drive train 135 plotted. The torque fluctuations using the described control are substantially reduced.

Im unteren Bereich sind auf das Kraftfahrzeug 100 wirkende Beschleunigungen in Längsrichtung dargestellt. Unter Einsatz der beschriebenen Regelung fallen die Längsschwingungen deutlich kleiner aus und sind ab dem dritten Gang für einen Passagier an Bord des Kraftfahrzeugs 100 kaum noch merkbar.In the lower area are on the motor vehicle 100 acting accelerations shown in the longitudinal direction. Using the described scheme, the longitudinal vibrations are much smaller and are from the third gear for a passenger on board the motor vehicle 100 hardly noticeable.

5 zeigt weitere Verläufe am Kraftfahrzeug 100 aus 1. In horizontaler Richtung ist jeweils eine Zeit angetragen. Von oben nach unten sind eine Drehzahl 505 des Antriebsmotors 110, ein Drehzahlunterschied 510 zwischen der Eingangsseite 125 und der Ausgangsseite 130 des Freilaufs 105, ein Drehmoment 515 des Antriebsmotors 110, Drehmoment 520 laut Fahrerwunsch und eine Beschleunigung 525 des Kraftfahrzeugs 100 in Längsrichtung dargestellt. Im oberen Verlauf ist ferner eine Synchrondrehzahl 530 von beispielhaften 4000 U/min eingezeichnet. Die Synchrondrehzahl 530 entspricht der Drehzahl der Eingangsseite 125 des Freilaufs 105. In der dritten Darstellung von oben ist ferner eine Beschleunigung 535 nach einem Fahrerwunsch eingezeichnet. Die Beschleunigung entspricht einem Gradienten der Drehzahl des Antriebsmotors 110. 5 shows further courses on the motor vehicle 100 out 1 , In the horizontal direction, one time is applied. From top to bottom are a speed 505 of the drive motor 110 , a speed difference 510 between the input side 125 and the output side 130 of the freewheel 105 , a torque 515 of the drive motor 110 , Torque 520 according to the driver's request and an acceleration 525 of the motor vehicle 100 shown in the longitudinal direction. In the upper course is also a synchronous speed 530 drawn by exemplary 4000 rpm. The synchronous speed 530 corresponds to the speed of the input side 125 of the freewheel 105 , In the third representation from above is also an acceleration 535 drawn after a driver request. The acceleration corresponds to a gradient of the speed of the drive motor 110 ,

Der fallende Abschnitt des Drehmoments 515 in dieser Darstellung geht auf den P-Regler 315 aus 3 zurück. Der anschließende, wieder ansteigende Teil ist durch das PT2-Glied 355 bewirkt.The falling portion of the torque 515 in this illustration goes to the P-controller 315 out 3 back. The subsequent, rising part is through the PT2 member 355 causes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Kraftfahrzeug motor vehicle
105105: Freilauf freewheel
110110: Antriebsmotor drive motor
115115: Antriebsrad drive wheel
120 120: Kupplung clutch
125125: Eingangsseite input side
130130: Ausgangsseite output side
135135: Antriebsstrang powertrain
140140: erster Drehzahlsensor first speed sensor
145145: zweiter Drehzahlsensor second speed sensor
150150: Steuereinrichtung control device
155155: Eingabemittel input means
200200: Verfahren method
205205: Bestimmen Eingangsdrehzahl Determine input speed
210210: Bestimmen Ausgangsdrehzahl Determine output speed
215215: Bestimmen Drehzahlunterschied Determine speed difference
220220: Drehzahlunterschied = Null? Speed difference = zero?
225225: Zugbetrieb train operation
230230: Segelbetrieb sailing operation
235235: Fahrerwunsch: Zugbetrieb? Driver's request: train operation?
240240: Antriebsmotor in LL oder aus Drive motor in LL or off
245245: Steuern Drehzahl auf Basis Drehzahlunterschied Control speed based on speed difference
305305: Sollwert Drehzahlunterschied Setpoint speed difference
310310: Differenz zu tatsächlichem Drehzahlunterschied bilden Form difference to actual speed difference
315315: P-Regler P controller
320320: Begrenzer limiter
325325: Fahrerwunsch driver's request
330330: Antriebsmotor drive motor
335335: Subtrahieren Drehzahlen Ausgangsseite und Eingangsseite Subtracts speeds output side and input side
340340: Schalter switch
345345: Schwellenwert threshold
350350: Fahrerwunsch driver's request
355355: PT2-Glied PT2
360360: Schwellenwert threshold
505505: Drehzahl rotation speed
510510: Drehzahlunterschied Speed difference
515515: Drehmoment torque
520520: Drehmoment laut Fahrerwunsch Torque according to driver's request
525525: Beschleunigung acceleration
530530: Synchrondrehzahl Synchronous speed
535535: Fahrerwunsch driver's request

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/015430 A2 [0003]

Claims

Procedure ( 200 ) for controlling a motor vehicle ( 100 ) with a drive motor ( 110 ) and a drive wheel ( 115 ), wherein the drive motor ( 110 ) by means of a freewheel ( 105 ) with the drive wheel ( 115 ) is coupled and the freewheel ( 105 ) an input page ( 125 ) connected to the drive motor ( 110 ), and an output side ( 130 ) with the drive wheel ( 115 ), the method ( 200 ) comprises the following steps: - detecting ( 230 ) of a sailing operation in which the speed of the output side ( 130 ) of the input side ( 125 ) and the freewheel ( 105 ) separates; - To capture ( 235 ) of a driver's request ( 235 ), the speed of the drive motor ( 110 ) in order to leave the sailing mode and torque from the drive motor ( 110 ) over the freewheel ( 105 ) to the drive wheel ( 115 ) to transmit; - Taxes ( 245 ) the speed of the drive motor ( 110 ) such that a speed difference between input and output side of the freewheel ( 105 ) has a gradient that is less than a predetermined threshold.

Procedure ( 200 ) according to claim 1, further comprising detecting that the freewheel ( 105 ) is closed, and a tax ( 245 ) the speed of the drive motor ( 110 ) depending on the driver's request ( 235 ).

Procedure ( 200 ) according to claim 1 or 2, wherein said controlling ( 245 ) the speed of the drive motor ( 110 ) depends on the speed difference.

Procedure ( 200 ) according to claim 3, wherein said controlling ( 245 ) of the speed directly proportional ( 315 ) takes place to the speed difference.

Procedure ( 200 ) according to claim 4, wherein said controlling ( 245 ) of the speed additionally in dependence on a second-order delay ( 355 ) of the speed difference is controlled.

Procedure ( 200 ) according to one of the preceding claims, wherein the sailing operation determines ( 215 ), if the speed difference is not equal to 0.

Computer program product with program code means for carrying out the method ( 200 ) according to one of the preceding claims, if the computer program product is stored on a processing device ( 150 ) or stored on a computer-readable medium.

Contraption ( 150 ) for controlling a motor vehicle ( 100 ) with a drive motor ( 110 ) and a drive wheel ( 115 ): - whereby the drive motor ( 110 ) by means of a freewheel ( 105 ) with the drive wheel ( 115 ) - and the freewheel ( 105 ) an input page ( 125 ) connected to the drive motor ( 110 ), and an output side ( 130 ) with the drive wheel ( 115 ), the device ( 150 ) comprises: - a first scanning device ( 150 ) for detecting a sail operation, in which the speed of the output side ( 130 ) of the input side ( 125 ) and the freewheel ( 105 ) separates; A second scanning device ( 155 ) for detecting a driver's request, the speed of the drive motor ( 110 ) in order to leave the sailing mode and torque from the drive motor ( 110 ) over the freewheel ( 105 ) to the drive wheel ( 115 ), and - a control device ( 150 ) for controlling the rotational speed of the drive motor ( 110 ) such that a speed difference between input and output side of the freewheel ( 105 ) has a gradient that is less than a predetermined threshold.

Contraption ( 150 ) according to claim 8, further comprising a first speed sensor ( 140 ) for determining the speed at the input side ( 125 ) and a second speed sensor ( 145 ) for determining the speed on the output side ( 130 ).