DE102017100988A1 - Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges mit automatisierter Kupplung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges mit automatisierter Kupplung, bei welchem zum Eintritt in den Segelbetrieb bei eingelegtem Gang die Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von dem Antriebsstrang geöffnet und zum Austritt aus dem Segelbetrieb die Kupplung geschlossen wird. Bei einem Verfahren, bei welchem der Segelbetrieb automatisch angepasst wird, wird der Eintritt in bzw. der Austritt aus dem Segelbetrieb in Abhängigkeit von einem Fahrerverhalten automatisch bestimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges mit automatisierter Kupplung, bei welchem zum Eintritt in den Segelbetrieb bei eingelegtem Gang die Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von dem Antriebsstrang geöffnet und zum Austritt aus dem Segelbetrieb die Kupplung geschlossen wird.
  • Es sind Steuerverfahren für Kraftfahrzeuge mit automatisierter Kupplungsvorrichtung bekannt, bei welchen das Fahrzeug in einen Segelbetrieb versetzt wird. Unter Segeln ist ein gezieltes Auskuppeln in Schubphasen des Fahrzeuges zu verstehen, in denen das Gaspedal als Kraftstoffzufuhr-Bemessungsglied nicht betätigt wird. Dabei rollt das Fahrzeug, wobei der das Fahrzeug antreibende Motor entweder ausgeschaltet ist oder mit einer Leerlaufdrehzahl betrieben wird. Im Segelmodus wird die Kupplung bei eingelegtem Gang durch die elektronische Steuereinheit geöffnet, so dass das Fahrzeug rollt, ohne dabei kinetische Energie durch die Bremswirkung des Motors zu verlieren.
  • Aus der DE 10 2013 219 345 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs mit einem Fahrerassistenzsystem, einer Einrichtung zum Segeln und einer Einrichtung zur Rekuperation bekannt. Dabei werden in Abhängigkeit von Größen, die durch das Fahrerassistenzsystem erfasst werden und die das Fahrzeugumfeld charakterisieren und in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des elektrischen Bordnetzes des Kraftfahrzeuges eine Abfolge der nachfolgenden Fahrzustände und/oder das zeitliche Verhältnis der Fahrzustände festgelegt: Segeln - Rekuperation - Bremsen - Schubabschaltung. Nachteilig dabei ist, dass viele Segelvorgänge mit nur sehr kurzer Dauer hintereinander durchgeführt werden. Dies wird aber vom Fahrer als unangenehm empfunden.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges anzugeben, bei welchem der Fahrkomfort durch die Segelvorgänge nicht beeinträchtigt wird.
  • Erfindungsgemäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Eintritt in und/oder der Austritt aus dem Segelbetrieb in Abhängigkeit von einem Fahrerverhalten automatisch bestimmt wird. Dies hat den Vorteil, dass aufgrund der Anpassung an die aktuelle Fahrsituation die Fahrerwünsche berücksichtigt werden und somit der Fahrkomfort durch den Segelbetrieb nicht negativ beeinflusst wird.
  • Vorteilhafterweise erfolgt der Austritt aus dem Segelbetrieb in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Bremsaktion. Da nur bestimmte Bremsaktionen zum Austritt aus dem Segelbetrieb führen, wird die Dauer des Segelbetriebes maximiert, was zu einer Minimierung des Kraftstoffverbrauches des Fahrzeugs führt. Das Fahrzeug kann somit längere Zeit rollen, da die Geschwindigkeit nicht durch den Triebstrang abgebremst wird.
  • In einer Ausgestaltung erfolgt die vorgegebene Bremsaktion als Notbremsung. Dadurch wird der Segelbetrieb des Fahrzeuges nur im Gefahrenfall unterbrochen.
  • In einer Alternative erfolgt die vorgegebene Bremsaktion, wenn ein Bremszylinderdruck einen vorgegebenen Druckschwellwert unterschreitet. Die Unterschreitung des Druckschwellwertes stellt eine mögliche Gefährdungssituation im Fahrzeug dar. Wiederholte Bremsaktionen bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor können dazu führen, dass der Bremsdruckzylinder immer niedriger wird. Deshalb wird hier der Segelaustritt sofort realisiert, damit das Fahrzeug zusätzlich durch den Triebstrang abgebremst wird bzw. der Bremszylinderdruck aufgeladen werden kann.
  • Vorteilhafterweise erfolgt die vorgegebene Bremsaktion, wenn eine Gesamtdauer aller Bremsaktionen bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor eine vorgegebene Dauer überschreitet.
  • In einer Ausführungsform wird die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeuges durch ein Fahrmanöver bestimmt, wobei der Eintritt in den Segelbetrieb unterbunden wird, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt und die aktuelle Krümmung der Kurve einen bestimmten Krümmungsschwellwert überschreitet. Der Segelbetrieb ist somit bei engen und/oder steilen Kurven nicht erlaubt.
  • In einer Variante wird die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeuges durch die Fahrzeugbeschleunigung bestimmt, wobei ein Eintritt in den Segelbetrieb erfolgt, wenn eine aktuelle Fahrzeugbeschleunigung einen ersten Beschleunigungsschwellwert unterschreitet, während ein Austritt aus dem Segelbetrieb erfolgt, wenn die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung einen zweiten Beschleunigungsschwellwert überschreitet. Somit wird der Segelbetrieb nur bei optimalen Fahrzeugbeschleunigungen und bei passendem Fahrmanöver durchgeführt, um den Fahrkomfort bzw. die Fahrsicherheit durchgängig zu gewährleisten.
  • In einer Ausführungsform wird die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung des Fahrzeuges aus mindestens einer Raddrehzahl ermittelt, wobei in Abhängigkeit der aus der Raddrehzahl bestimmten Fahrzeugbeschleunigung der Segelbetrieb bei einem Bergauf- und/oder Bergabfahren des Fahrzeuges unterbunden wird. Bei zu hohen negativen Fahrzeugbeschleunigungen ist ein Eintritt in den Segelbetrieb besonders mit einem abgeschalteten Verbrennungsmotor ineffizient und unangenehm, da das Fahrzeug schnell wieder beschleunigt werden muss, um in einen normalen Fahrbetrieb zu kommen. Im Gegenteil wird der Segelbetrieb wird bei zu hohen positiven Fahrzeugbeschleunigungen unterbunden, um Gefährdungssituationen zu verhindern. Somit wird sichergestellt, dass bei steil abfallenden Straßen oder bei steil ansteigenden Straßen kein Segelbetrieb eingestellt werden kann. Durch die Detektion der Fahrzeugbeschleunigung mithilfe von Raddrehzahlen kann auf einen separaten Beschleunigungssensor verzichtet werden, was die Ausführung des Verfahrens vereinfacht und die Kosten reduziert.
  • In einer Ausführungsform wird das Fahrerverhalten Online ermittelt. Durch die Beobachtung des Fahrerverhaltens wird ein Segeln nur bei passender Verkehrslage erlaubt. Durch diese Online-Auswertung werden Fahrerreaktion zur Fahrsituation bzw. Verkehrssituation im Segelprofil adaptiert. Dabei wird insbesondere berücksichtigt, wann und wie oft der Fahrer den Segelbetrieb verlassen hat. Bei dieser Ausführung kann auf ein Speichern eines Fahrerprofils verzichtet werden.
  • In einer besonders einfachen Ausführung wird das Fahrerverhalten eines zurückliegenden Zeitraumes ausgewertet.
  • Um eine möglichst schnelle Adaption des Segelbetriebes zu realisieren, wird das Fahrerverhalten mit einem personalisierten Fahrerprofil kombiniert. Dabei lässt sich das Segelverhalten bevorzugt an unterschiedliche Fahrer des Fahrzeuges anpassen, wenn dem Fahrzeug über ein gespeichertes Fahrerprofil mitgeteilt wird, welcher Fahrer den Fahrbetrieb aufgenommen hat.
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Mehrere davon sollen anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel zum Beenden eines Segelvorganges bei einem Bremsvorgang,
    • 2 ein Ausführungsbeispiel für einen Segelvorgang bei einer vorgegebenen Beschleunigung,
    • 3 ein Ausführungsbeispiel zum Segelvorgang bei passender Verkehrslage.
  • In modernen Fahrzeugen wird bei eingelegtem Gang ein automatisches Öffnen der Kupplung, insbesondere während der Fahrt des Fahrzeuges durchgeführt, was als Segeln bezeichnet wird. Dabei besteht die Zusatzoption, dass in den Segelphasen der Verbrennungsmotor abgeschaltet wird. Ziel des Segelns ist das Abkoppeln des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang, um dessen Schleppmoment als Verlustmoment zu vermeiden, was zu Kraftstoffeinsparungen führt.
  • In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele zur Optimierung des automatischen Eintritts in den Segelvorgang bzw. eines automatischen Austritts aus dem Segelvorgang dargestellt, wobei die Segelvorgänge während des Fahrbetriebs des Fahrzeuges besonders effizient ausgebildet sind.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel zum Beenden eines Segelvorganges beim Bremsen dargestellt. 1a zeigt dabei die Fahrzeuggeschwindigkeit v über der Zeit t. Die Kurve A zeigt dabei einen leichten Bremsvorgang während des Segelvorganges, während die Kurve B den Bremsvorgang bei geschlossenem Antriebsstrang darstellt. Im vorliegenden Fall soll der Segelvorgang nur durch vorgegebene Bremsaktionen abgebrochen werden, beispielsweise bei einer Notbremsung oder bei Vorhandensein eines niedrigen Bremszylinderdruckes, da bei geschlossenem Antriebsstrang die Geschwindigkeit des Fahrzeuges stärker reduziert wird als bei einem leichten Bremsen während des Segelvorganges. Durch dieses leichte Bremsen während des Segelvorganges wird die Dauer des Segelvorganges maximiert, wodurch gleichzeitig ein Kraftstoffverbrauch minimiert wird. Durch die in Kurve A verdeutlichte nur geringe Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit v wird es dem Fahrzeug erlaubt, für eine längere Strecke zu rollen.
  • In 1b ist der Kraftstoffverbrauch KV über der Zeit t dargestellt, wobei die Kurve C den Kraftstoffverbrauch im Leerlauf des Verbrennungsmotors zeigt, während bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor kein Kraftstoffverbrauch stattfindet, was beispielsweise während des Segelns stattfindet. Im Vergleich zu einer Benutzung eines Fahrzeuges ohne Schubabschaltung erfolgt während des Bremsvorganges kein Kraftstoffverbrauch, solange der Segelbetrieb aktiv ist.
  • In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei welchem der Segelvorgang nur bei optimaler Beschleunigung des Fahrzeuges stattfindet. Dabei ist ein Höhenprofil HP über einem Weg s dargestellt. Das mit D bezeichnete Rechteck zeigt dabei eine Zone an, bei welchem das Segeln grundsätzlich verboten wird. Dabei handelt es sich um eine steile Bergabfahrt, an welche sich ein steiler Anstieg der Straße anschließt. Um ein Segeln in diesen Bereichen zu verhindern, wird das Segeln nur in Abhängigkeit von einer optimalen Fahrzeugbeschleunigung gestartet bzw. beendet. Dies heißt, das Segeln wird nur in den Bereichen der Straße erlaubt, wo geringfügige Änderungen des Höhenprofils vorhanden sind. Hierzu wird das Höhenprofil HP in Abhängigkeit der Fahrzeugbeschleunigung ermittelt. Übersteigt die Fahrzeugbeschleunigung einen ersten Beschleunigungsschwellwert, so wird davon ausgegangen, dass sich das Fahrzeug auf einem steilen bergab führenden Straßenabschnitt befindet und somit eine unzulässige Beschleunigung des Fahrzeuges auftritt. Deshalb wird das Segeln nur erlaubt, wenn der vorgegebene erste Beschleunigungsschwellwert unterschritten wird. Befindet sich das Fahrzeug auf einer steilen Bergan-Fahrt, so wird das Segeln nur erlaubt, wenn das Fahrzeug sich auf einem Abschnitt befindet, wo es eine Beschleunigung aufweist, die einen zweiten Beschleunigungsschwellwert überschreitet. In den Bereichen, wo der zweite Beschleunigungsschwellwert unterschritten wird, wird davon ausgegangen, dass aufgrund des eingestellten Segelprofils das Fahrzeug sich am Anstieg verlangsamt und somit nicht aus eigener Kraft eine Anhöhe erreicht. Die Beschleunigungswerte werden dabei insbesondere über die Raddrehzahl des Fahrzeuges ermittelt. Aufgrund dieser Ausgestaltung wird das Eintreten bzw. Austreten in den Segelvorgang anhand der Fahrerbedürfnisse angepasst.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem ein Segeln nur bei passender Verkehrslage erlaubt wird. Um die passende Verkehrslage zu detektieren, wird die Fahrsituation durch Fahreraktionen online identifiziert und ausgewertet, wobei aus den ausgewerteten Fahreraktionen das Segelprofil an die Verkehrslage adaptiert wird. Bei der Online-Identifizierung der Fahreraktionen wird unter anderem festgestellt, wie oft der Fahrer den Segelvorgang verlassen hat. In 3a ist die Fahrzeuggeschwindigkeit v über der Zeit t dargestellt. Da hier eine gleichmäßige Fahrzeuggeschwindigkeit v vorhanden ist, kann die Segelstrategie einfach an das Fahrerverhalten angepasst werden.
  • In 3b ist ebenfalls eine Fahrzeuggeschwindigkeit v über der Zeit t gezeigt, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit sehr großen Schwankungen unterliegt. In dem Bereich E, welcher vor dem Rechteck F liegt, versucht das Fahrzeug zu segeln. Die Segelvorgänge in diesem Bereich sind extrem kurz, was gegen die aktuelle Verkehrslage und/oder den Fahrerwunsch spricht. Um den Segelvorgang entsprechend anpassen zu können, wird das Fahrerverhalten in einem vorgegebenen Zeitraum von x Sekunden beobachtet.
  • Aufgrund der oft abgebrochenen Segelvorgänge mit kurzer Dauer wird in dem durch das Rechteck F gekennzeichneten Bereich kein Segelvorgang erlaubt. Erst nach Verlassen des Rechteckes F wird im Bereich G, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder annähernd konstant ist, ein Eintritt in den Segelvorgang erlaubt, da das Fahrerverhalten in den vergangenen y Sekunden einen annähernd gleichmäßigen Verlauf angezeigt hat.
  • 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 102013219345 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges mit automatisierter Kupplung, bei welchem zum Eintritt in den Segelbetrieb bei eingelegtem Gang die Kupplung zur Trennung eines Verbrennungsmotors von dem Antriebsstrang geöffnet und zum Austritt aus dem Segelbetrieb die Kupplung geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt in bzw. der Austritt aus dem Segelbetrieb in Abhängigkeit von einem Fahrerverhalten automatisch bestimmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Austritt aus dem Segelbetrieb in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Bremsaktion erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bremsaktion als Notbremsung erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Bremsaktion erfolgt, wenn ein Bremszylinderdruck einen vorgegebenen Druckschwellwert unterschreitet oder wenn eine Gesamtdauer aller Bremsaktionen bei ausgeschaltetem Verbrennungsmotor eine vorgegebene Dauer überschreitet.
  5. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Fahrsituation des Fahrzeuges durch ein Fahrmanöver bestimmt wird, wobei der Eintritt in den Segelbetrieb unterbunden wird, wenn das Fahrzeug in eine Kurve fährt und die aktuelle Krümmung der Kurve einen bestimmten Krümmungsschwellwert überschreitet.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fahrsituation des Fahrzeuges durch eine Fahrzeugbeschleunigung bestimmt wird, wobei ein Eintritt in den Segelbetrieb erfolgt, wenn die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung einen ersten Beschleunigungsschwellwert unterschreitet, während ein Austritt aus dem Segelbetrieb erfolgt, wenn die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung einen zweiten Beschleunigungsschwellwert überschreitet.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung des Fahrzeuges aus mindestens einer Raddrehzahl ermittelt wird, wobei in Abhängigkeit der aus der Raddrehzahl bestimmten Fahrzeugbeschleunigung der Segelbetrieb bei einem Bergauf- und/oder Bergab-Fahren des Fahrzeuges unterbunden wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerverhalten online ermittelt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerverhalten in einem zurückliegenden Zeitraum ausgewertet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerverhalten mit einem personalisierten Fahrerprofil kombiniert wird.
DE102017100988.4A 2017-01-19 2017-01-19 Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebes eines Fahrzeuges mit automatisierter Kupplung Withdrawn DE102017100988A1 (de)

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