DE102013211534A1

DE102013211534A1 - Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102013211534A1
Application number: DE102013211534.2A
Authority: DE
Inventors: Markus Vogelgesang; Stefan Hoefle; Nikolas Poertner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-06-19
Filing date: 2013-06-19
Publication date: 2014-12-24

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Anordnung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs vorgestellt. Bei dem Verfahren wird ein Fußpunkt, der einem Moment entspricht, das im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs realisiert wird, wenn kein Fahrerpedal betätigt wird, in Abhängigkeit der Fahrsituation eingestellt, wobei der eingestellte Fußpunkt als Aufsetzpunkt für ein Fahrpedalmoment zur Ermittlung eines resultierenden Moments dient.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Zum Reduzieren des Verbrauchs und der Emissionen sind in Kraftfahrzeugen verschiedene Vorgehensweisen bekannt. Eine hiervon ist der sogenannte Segelbetrieb. Beim Segelbetrieb, der auch als Freewheeling, high-speed Freerolling oder Coasting bezeichnet werden kann, wird ein Triebstrang eines Kraftfahrzeugs geöffnet, wodurch der Verbrennungsmotor und das Getriebe voneinander entkoppelt werden. Durch das fehlende Schleppmoment des Verbrennungsmotors rollt das Kraftfahrzeug antriebslos deutlich weiter aus, als bei einem Schubabschalten im höchsten Gang. Der Verbrennungsmotor kann dabei im Leerlauf betrieben werden, so dass als Fahrzustand ein Leerlauf-Segeln vorliegt. Letztendlich kann der Verbrennungsmotor ausgeschaltet werden. Dies wird als Motor-stopp-Segeln bezeichnet.
Bei Hybridfahrzeugen, bspw. einem Parallelhybridfahrzeug mit einer Trennkupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Antriebsmaschine, ist als ein möglicher Fahrzustand der Segelbetrieb bekannt.
Die Druckschrift DE 10 2009 057 551 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor. Dieser kann bei Vorliegen vorbestimmter Betriebsbedingungen bei fahrendem Kraftfahrzeug von den Antriebsrädern abgekoppelt werden, um ein antriebsloses Fahren zu erlauben, was als Segeln bezeichnet wird. Um zu entscheiden, ob der Antriebsstrang unterbrochen wird, wird ein an den Antriebsrädern wirksames Radmoment berechnet.
Es ist zu beachten, dass es beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs dem Fahrer möglich ist, durch Betätigen von Fahrerpedalen den Betrieb zu steuern und der jeweiligen Fahrsituation anzupassen. Als Fahrerpedale werden hierin insbesondere das Fahr- bzw. Gaspedal, ggf. das Kupplungspedal und das Bremspedal bezeichnet, mit denen der Fahrer das Fahrzeug beschleunigen und abbremsen kann. Das Betätigen dieser Pedale wird vom Kraftfahrzeug bzw. von Steuergeräten des Kraftfahrzeugs aufgenommen und interpretiert und in ein entsprechendes Moment, ein positives Moment zum Beschleunigen oder ein negatives Moment zum Abbremsen, übersetzt. Hierbei ist der Begriff des sogenannten Fußpunkts von Bedeutung, der dem Moment entspricht, den das Kraftfahrzeug im Antriebsstrang realisiert, wenn der Fahrer vom Gaspedal geht und auch nicht das Bremspedal betätigt. Bislang entspricht der Fußpunkt einem negativen Moment, so dass das Kraftfahrzeug, wenn der Fahrer vom Gaspedal geht, verlangsamt, verursacht durch die Bremswirkung des an den Antriebsstrang gekoppelten Motors. Der Antriebsstrang umfasst dabei sämtliche Komponenten, die dazu dienen, das vom Verbrennungsmotor aufgebrachte Moment auf die angetriebenen Räder und somit auf die Straße zu bringen. Daher umfasst der Antriebsstrang insbesondere eine Welle, eine Kupplung und ein Getriebe. Weiterhin ist das vom Fahrer an den Fahrpedalen aufgebrachte Moment, das Fahrpedalmoment, von Bedeutung.
Die Interpretation der Betätigung der Fahrpedale, das Fahrerpedalmoment an Gas- und Bremspedal und der Fußpunkt als Referenzmoment, bestimmt maßgeblich das Verhalten des Fahrzeugs insbesondere im rollenden Zustand, wenn der Fahrer keine Fahrerpedale, nämlich Fahrpedal, Kupplungspedal oder Bremspedal, betätigt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen. Ausführungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.
Das vorgestellte Verfahren ermöglicht es, den durch Bedienen der Fahrpedale ausgedrückten Fahrerwunsch anders bzw. auf neue Weise zu interpretieren und dabei bspw. einen CO₂-optimierten Betrieb zu gewährleisten. Der Fußpunkt entspricht dabei dem Moment, den das Fahrzeug im Antriebsstrang realisiert, wenn der Fahrer vom Gaspedal ist bzw. geht und auch nicht das Bremspedal oder Kupplungspedal betätigt. Das Moment, welches das Kraftfahrzeug im Antriebsstrang realisiert, ist das Moment, was auf die angetriebenen Räder übertragen und damit auf die Fahrbahn gegeben wird. Das auf die Fahrbahn übertragene Moment entspricht einer Fahrzeugbeschleunigung und damit einer sich einstellenden Geschwindigkeit, die weiterhin von Straßenneigung, Fahrzeugmasse und Fahrwiderständen, wie bspw. Rollwiderstand und Luftreibung, abhängt. Bislang entspricht der Fußpunkt einem negativen Moment, d. h. das Kraftfahrzeug verringert, regelmäßig durch die Bremswirkung des angekoppelten Verbrennungsmotors, seine Fahrgeschwindigkeit.
Nach dem vorgestellten Verfahren ist es möglich, den Fußpunkt derart einzustellen, typischerweise in Abhängigkeit der Fahrsituation, dass ein CO₂-optimierter Betrieb erreicht werden kann. Wird der Fußpunkt auf 0 Nm eingestellt, verhält sich das Kraftfahrzeug so, als ob es eine leichte Steigung mit gleichbleibender Geschwindigkeit hinunterrollt. Geht der Fahrer vom Gaspedal und betätigt anschließend das Bremspedal, so kann durch Ankoppeln des Verbrennungsmotors an den Antriebsstrang das gewünschte negative Moment auch durch die Bremswirkung des Motors, die sogenannte Motorbremse, bereitgestellt werden
Der Fußpunkt ist somit das interpretierte Fahrerwunschmoment, wenn kein Fahrerpedal betätigt wird. Dieses ist gemäß dem vorgestellten Verfahren nicht fest bzw. fix, sondern kann in Abhängigkeit der Fahrsituation und insbesondere auch durch die Vorgeschichte eingestellt werden.
So kann der Fußpunkt auch im Betrieb, bspw. in Abhängigkeit der Vorgeschichte, eingestellt werden. Zum Einstellen des Fußpunkts können auch Informationen von einem Navigationsgerät ausgewertet werden. Das Verfahren kann auch in Verbindung mit einer aktiven Fahrkontrolle (ACC: actrive cruise control) Anwendung finden.
Um in einem segelfähigen System komfortable Übergänge in und aus den Segelphasen zu erhalten und die Anzahl der Segelphasen und damit den Verbrauchsvorteil zu maximieren, wird eine neue Interpretation vorgeschlagen:
Der Referenzwert bzw. Fußpunkt für das Fahrpedalmoment, das aus dem Fahrpedalwinkel ermittelt wird, ist das Nullmoment des Antriebsstrangs, wobei das Nullmoment das Drehmoment ist, bei dem der Antriebsstrang kein Moment an die Räder überträgt. Man erhält das gleiche Fahrzeugverhalten beim Loslassen der Pedale, unabhängig davon, ob das Fahrzeug in den Segelzustand übergeht oder nicht. Bei Betätigen des Bremspedals wird der Fußpunkt geeignet abgesenkt, z. B. auf das Schleppmoment, um weiterhin Phasen mit unbefeuertem Motor, was als Schubabschalten bezeichnet wird, und eine Verzögerung des Fahrzeugs über die Motorreibverluste zu gewährleisten.
Der Fußpunkt entspricht dem Moment, welches das Fahrzeug im Triebstrang realisiert, wenn der Fahrer vom Gaspedal geht. Bislang entspricht der Fußpunkt einem negativen Moment, da das Fahrzeug verzögert, wenn der Fahrer vom Gaspedal geht.
Über ein gezieltes geringes Betätigen des Fahrpedals ("Pfenniggas") kann hier ein Unterschied zwischen dem Fußpunkt und dem Nullmoment bzw. Schleppmoment leicht ermittelt werden. Nunmehr wird der Fußpunkt auf bspw. 0 Nm eingestellt.
Der Erfindung ist bei jedem segelfähigen Fahrzeug von Vorteil, wobei hier nicht zwischen Leerlaufsegeln d. h. befeuerter Motor im abgekoppelten Zustand, und Start/Stop-Segeln, d. h. unbefeuerter Motor im abgekoppelten Zustand, unterschieden wird.
In Ausgestaltung können mit einem Fahrbarkeitsfilter Änderungen des Fußpunkts je nach Situation dynamisch oder komfortabel gefiltert werden. Insbesondere kann die Interpretation des Fahrpedalwunsches des Fahrers mit Hilfe des Fußpunkts anstelle eines Moments durch eine Beschleunigung oder Geschwindigkeit erfolgen.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt Definitionen für Fahrpedalmoment, Fußpunkt und Nullmoment.
2 zeigt einen Übergang in den Segelbetrieb und ein Verlassen des Segelbetriebs.
3 zeigt ein sogenanntes Pfenniggas zum Halten der Geschwindigkeit.
4 zeigt ein Ablöseverhalten mit Fußpunktverschiebung.
5 zeigt ein Absenken des Fußpunkts im Bremsbetrieb.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
In den heutigen Fahrzeugen wird der Vortriebswunsch des Fahrzeugs durch den Fahrer über die Stellung des Fahrpedals ermittelt. Neben dem ermittelten Fahrpedalwinkel sind maßgeblich der Aufsetzpunkt für das Fahrpedalmoment bzw. die Fahrpedalstellung, der hierin als Fußpunkt bezeichnet wird, und die relative Lage des Fußpunkts zum Nullmoment entscheidend für das Fahrverhalten des Fahrzeugs. Das resultierende Fahrerwunschmoment ist damit das resultierende Moment aus Fahrpedalmoment und Fußpunkt. Das Fahrerpedalmoment ergibt sich aus der Interpretation des Fahrpedalwinkels als gewünschtes Vortriebsmoment.
1 zeigt in einem Graphen, der eine Ordinate 10 umfasst, an dem ein Moment M aufgetragen ist, unterschiedliche Momentenniveaus gemäß dem Stand der Technik. Die Darstellung zeigt das Niveau des Nullmoments 12 mit einer gestrichelten Linie verdeutlicht und das Niveau eines Fußpunkts 14, der dem Aufsetzpunkt des Fahrpedals entspricht. Ein erster Pfeil 16 verdeutlicht ein Fahrerpedalmoment 16, so dass sich ein Niveau für ein resultierendes Moment 18 am Rad ergibt. Ein weiterer Pfeil 20 verdeutlicht einen Vortrieb, noch ein weiterer Pfeil 22 verdeutlicht eine Verzögerung. Das Nullmoment 12 ermöglicht eine Unterscheidung zwischen Vortrieb und Verzögerung. Zu beachten ist, dass ein Schleppmoment der Summe der Verlustmomente aus Motorreibung und Nebenaggregaten entspricht.
Das Nullmoment 12 bezeichnet hier das Momentenniveau, bei dem der Antriebsstrang keine Kraft über die Räder auf die Straße überträgt. Dies ist z. B. der Fall, wenn das Schleppmoment durch den Verbrennungsmotor kompensiert wird, bspw im Leerlauf, oder wenn die Kupplung vom Motor zum Getriebe und damit zu den Antriebsrädern geöffnet ist.
Die Fahrwiderstände Luftreibung, Rollreibung des Fahrzeugs und die Fahrbahnneigung werden hier zunächst zur Vereinfachung vernachlässigt und können zusätzlich in der Bestimmung des Nullmoments 12 berücksichtigt werden.
Liegt das resultierende Moment 18 des Antriebstrangs oberhalb des Nullmoments 12 (M > 0), kommt es zu einem Vortrieb des Fahrzeugs. Ist es unterhalb des Nullmoments 12 (M < 0), verzögert das Fahrzeug entsprechend. Die Fahrwiderstände Luftreibung, Rollreibung des Fahrzeugs und Fahrbahnneigung werden hier zur Vereinfachung vernachlässigt.
Das Niveau des Fußpunkts 14 bestimmt somit das Fahrzeugverhalten, wenn der Fahrer das Fahrpedal, das Kupplungspedal und das Bremspedal loslässt, d. h. keinen aktiven Wunsch über die Pedale äußert.
Bislang wird der Fußpunkt so gewählt, dass er unterhalb des Nullmoments 12 liegt, d. h. beim Loslassen des Fahrpedals durch den Fahrer, was als "kein Vortrieb erwünscht” interpretiert wird, kommt es im rollenden Fahrzeug zu einer Verzögerung, die durch ein negatives bzw. bremsendes Drehmoment des Triebstrangs, das Schleppmoment des Verbrennungsmotors, verursacht wird.
Wie eingangs bereits erläutert wurde, stellt der Segelbetrieb, der auch als Coasting bezeichnet wird, eine neue Entwicklung für konventionelle Fahrzeuge dar. Beim Segeln wird für den Fall, dass der Fahrer keinen Vortrieb anfordert, die Kupplung zum Verbrennungsmotor geöffnet und somit im Antriebstrang der Verbrennungsmotor von den Rädern abgekoppelt wird. Durch den Entfall der Motorverlustleistung kommt es zu einem verbesserten Ausrollverhalten des Fahrzeugs und zusätzlich zu einem verminderten Kraftstoffverbrauch.
Da dieser Zustand im Fahrzeug einen besonderen Zustand bezüglich des Fahrverhaltens darstellt, wird der Segelbetrieb nur eingeleitet bzw. aufrecht erhalten, wenn der Fahrer keinen expliziten Wunsch über die Pedale als Mensch-Maschine Schnittstelle nach Vortrieb, d. h. Fahrpedal ist nicht betätigt, oder Verzögerung, d. h. Bremspedal ist nicht betätigt, des Fahrzeugs anfordert.
Es wurde erkannt, dass sich durch den neuen Zustand Segeln im Antriebsstrang gegenüber dem konventionellen Fahrzeug neue konzeptionelle Anforderungen im Zusammenspiel von Fahrpedalstellung, Fußpunkt und Nullmoment entstehen.
So sollte das Verhalten des Fahrzeugs reproduzierbar sein, d. h. es sollte bei einer gleichen Fahrsituation, wie bspw. Fahrer geht vom Fahrpedal, zu keinem für den Fahrer wahrnehmbaren Unterschied führen, ob der Segelbetrieb, d. h. ein Öffnen der Kupplung, möglich ist oder nicht.
Der Übergang in den Segelbetrieb und das Verlassen des Segelbetriebs darf zu keinem unkomfortablen Fahrverhalten führen. Betätigt bspw. der Fahrer im Segelbetrieb das Fahrpedal und beendet damit die Segelphase, muss es gegenüber dem Segelbetrieb zu einem Beschleunigen des Fahrzeugs führen, was einem Vortriebswunsch entspricht.
Es kann ein für den Fahrer intuitives Bedienkonzept gefunden werden, das möglichst ohne zusätzliche Maßnahmen, wie z. B. einer Anzeige im Cockpit, auskommt. Gleichzeitig soll in einem Zyklus ein möglichst hoher Anteil des Segelbetriebs erreicht werden. Es ist daher zu vermeiden, dass der Fahrer das Fahrpedal nur minimal betätigt, um z. B. die Geschwindigkeit zu halten, was als Pfenniggas bezeichnet wird. Dies ist insbesondere für die offiziellen Zyklen relevant, nämlich bei Verbrauchsmessungen, bei denen der Fahrer einer vorgegebenen Soll-Geschwindigkeit möglichst exakt folgen soll.
2 zeigt den Übergang in den Segelbetrieb und das Verlassen des Segelbetriebs. Wiederum ist ein Graph mit einer Ordinate 30 wiedergegeben, an der ein Moment M aufgetragen ist. Weiterhin sind das Nullmoment 32 und ein Fußpunkt 34 eingetragen Ein erster Verlauf 36 zeigt an, ob das Fahrpedal gedrückt (hoch) oder nicht gedrückt (tief) ist. Ein weiterer Verlauf 38 zeigt an, ob die Kupplung offen (hoch) oder geschlossen (tief) ist.
In dem Graphen ist weiterhin der Verlauf eines resultierenden Moments 40 am Rad eingetragen. Dieses Moment ergibt sich aus dem – nach Komfort- und Dynamikgesichtspunkten – gefilterten Wert des ungefilterten Fahrerwunsches.
Lässt der Fahrer das Fahrpedal los, d. h. das Fahrpedalmoment ist gleich Null, wird über den Fahrbarkeitsfilter das resultierende Radmoment auf den Fußpunkt gezogen. Kommt es nun zu einem Segelbetrieb, d. h. die Kupplung wird geöffnet und der Verbrennungsmotor abgekoppelt, wirken die Motorverluste nicht mehr auf die Räder und es liegt effektiv ein Radmoment von Null an. Aus Sicht des Fahrers kommt "mehr Moment auf die Räder" und eine subjektive "Beschleunigung" des Fahrzeugs findet statt.
Betätigt im Segelbetrieb der Fahrer das Fahrpedal, was vermittelt "Vortrieb/Beschleunigung'', wird die Kupplung geschlossen und der Verbrennungsmotor angekoppelt. Trotz getretenem Fahrpedals kommt es zunächst zu einem effektiv wirkenden Verzögerungsmoment, d. h. das Fahrzeug verzögert gegenüber dem vorher anliegenden Segelbetrieb.
Markierungen 41 und 42 verdeutlichen jeweils einen Momentensprung. Ein solcher Momentensprung und schneller Zug/Schub-Wechsel beim Übergang in bzw. aus dem Segelbetrieb wird gemäß dem vorgestellten Verfahren vermieden.
Ist der Fahrpedalwinkel zudem noch sehr klein, was dem sogenannten Pfenniggas entspricht, kann eine Verzögerung des Fahrzeugs auch dauerhaft bei gedrücktem Fahrpedal anliegen.
3 zeigt wiederum einen Graphen, an dessen Ordinate 60 ein Moment M aufgetragen ist. Der Graph der 3 verdeutlicht das sogenannte Pfenniggas zum Halten der Geschwindigkeit. Wiederum ist das Niveau des Nullmoments 62, das Niveau eines Fußpunkts 64 und das Niveau eines resultierenden Moments 66 aufgetragen. Ein Pfeil 68 verdeutlicht das Fahrpedalmoment.
Um genau das Nullmoment einstellen und damit die Geschwindigkeit halten zu können, unter Vernachlässigung der Fahrwiderstände, muss der Fahrer stationär das Fahrpedal mit einem kleinem Winkel gedrückt halten. Dies wird als Pfenniggas bezeichnet.
Bei dem hierin vorgestellten Verfahren wird nunmehr im normalen Fahrbetrieb der Fußpunkt gleich dem Nullmoment gesetzt. Das Fahrpedalmoment vermittelt durch das Fahrpedal setzt immer auf dem gleichen Wert auf, unabhängig davon, ob ein Segelbetrieb möglich oder bereits aktiv ist.
Damit lassen sich die vorstehend beschriebenen Anforderungen bezüglich eines reproduzierbaren Fahrverhaltens, des Ablöseverhaltens in und aus dem Segelbetrieb und der Vermeidung von Pfenniggas gleichzeitig erfüllen.
Neben dem normalen Fahrbetrieb, bei dem der Fahrer einen Vortrieb über das Fahrpedal anfordert oder kein Fahrerpedal betätigt, ist der Bremsbetrieb bei dem der Fahrer eine Verzögerung über das Bremspedal anfordert, zu betrachten. In diesem Fall ist es günstig, den Motor angekoppelt zu haben und nicht-befeuert zu betreiben, was als Schubabschalten bezeichnet wird. Das Schleppmoment des Verbrennungsmotors wirkt hier als Unterstützung zu den mechanischen Bremsen und verhindert ein Überhitzen der Bremsscheibe, bspw. mittels Verzögerung durch den Verbrennungsmotor bei Bergabfahren.
4 zeigt ein Ablöseverhalten mit modifiziertem Fußpunkt ohne Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer. Es ist ein Graph mit einer Ordinate 80 wiedergegeben, an der ein Moment M aufgetragen ist. Weiterhin sind das Nullmoment 82 und ein Fußpunkt 84 eingetragen Ein erster Verlauf 86 zeigt an, ob das Fahrpedal gedrückt (hoch) oder nicht gedrückt (tief) ist. Ein weiterer Verlauf 88 zeigt an, ob die Kupplung offen (hoch) oder geschlossen (tief) ist. Weiterhin ist der Verlauf eines resultierenden Moments 89 aufgetragen.
5 zeigt ein Ablöseverhalten mit Absenken des Fußpunkts bei Betätigung des Bremspedals durch den Fahrer. Die Darstellung zeigt einen Graphen mit einer Ordinate 90, an der ein Moment M aufgetragen ist. Weiterhin sind das Nullmoment 92 und ein Verlauf des Niveaus des Fußpunkts 94 eingetragen. Ein erster Verlauf 96 zeigt an, ob das Bremspedal gedrückt (hoch) oder nicht gedrückt (tief) ist. Ein weiterer Verlauf 98 zeigt an, ob das Fahrpedal gedrückt (hoch) oder nicht gedrückt (tief) ist. Ein Pfeil 100 verdeutlicht ein Fahrpedalmoment. Weiterhin ist der Verlauf eines resultierenden Moments 102 aufgetragen.
Bei dem vorgestellten Verfahren wird bei Betätigen des Bremspedals der Fußpunkt auf den kleinsten möglichen Wert gesetzt und der Verbrennungsmotor geht in der Folge in den nicht befeuerten, geschleppten Betrieb über. Dieser Wert wird solange beibehalten, bis entweder das Fahrpedal erneut betätigt wird oder die minimale Drehzahl erreicht ist, bei der der Verbrennungsmotor unbefeuert betrieben werden kann, die sogenannte Wiedereinsetzdrehzahl.
Betätigt der Fahrer das Fahrpedal, d. h. fordert Vortrieb und damit eine Beschleunigung des Fahrzeugs an, kann der absenkte Fußpunkt mit dem aus dem Fahrpedalwinkel bestimmten Fahrerwunsch angehoben, d. h. die Differenz zum normalen Fahrbetrieb mit dem Fahrerwunsch geeignet verrechnet werden, um einen stetigen und sanften Übergang in den normalen Fahrbetrieb zu erhalten. Die Implementierung ist fahrzeug- bzw. kundenspezifisch abhängig vom gewünschten Fahrverhalten, z. B. wie schnell der Fußpunkt angehoben werden soll und wie stark es für den Fahrer spürbar sein darf. Alternativ kann der absenkte Fußpunkt auch zeitlich gesteuert dem Nullmoment angenähert werden. Unkritisch sind hier Zeitdauern von 10 s oder mehr.
Nähert sich im geschleppten Betrieb die aktuelle Motordrehzahl der Wiedereinsetzdrehzahl an, kann der Fußpunkt ebenfalls stetig mit der Drehzahldifferenz auf das Nullmoment angehoben werden, um einen weichen Übergang in den befeuerten Leerlauf des Verbrennungsmotors zu erhalten.
Geht der Fahrer vom Bremspedal, so soll sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs nicht signifikant, d. h. für den Fahrer negativ spürbar, ändern. Der Zielzustand des Antriebstrangs kann dabei sowohl ein angekoppelter Verbrennungsmotor im unbefeuerten Betrieb (Schubabschalten) sein als auch ein Segelzustand mit abgekoppelten Verbrennungsmotor.
Zusätzlich kann eine maximale Verweildauer für diesen abgesenkten Fußpunkt vorgesehen werden, sobald der Fahrer das Bremspedal loslässt und im Folgenden keine weiteren Pedale betätigt.
Die Entscheidung, ob Segeln oder Schubabschalten eingestellt werden soll, kann bspw. wie folgt ermittelt werden:
Aus dem Schleppmoment des Verbrennungsmotors M_Reib kann über die Schleppleistung P_Reib, d. h. die Reibleistung des Verbrennungsmotors und der optimalen zusätzlichen Verlustleistungem am Triebstrang, die hieraus resultierende Verzögerung bestimmt werden: P = m · a · v, P = 2 · pi · n · M ⇒ a_Reib = P_Reib/(m · v) mit m der Fahrzeugmasse, v der Fahrzeuggeschwindigkeit und n der Drehzahl. Mit M_Reib < 0 ist damit auch die Beschleunigung a_Reib < 0, d. h. das Fahrzeug verzögert.
a_Fzg < a_Reib Das Fahrzeug verzögert stärker als das Reibmoment ergeben würde.

– Beende Schubabschalten und gehe in den Segelbetrieb.
– Fahrzeugverzögerung wird geringer wegen M_Reib = 0.

a_Fzg > a_Reib Das Fahrzeug verzögert weniger als das Reibmoment ergeben würde.

– Schubabschalten aufrechterhalten, z. B. Bergabfahren.

Neben der Berücksichtigung des Schleppmoments im "Nullmoment" können optional im angekoppelten befeuerten Betrieb des Verbrennungsmotors zusätzlich Anteile der Fahrwiderstände, wie bspw. Luftreibung, Rollreibung und Fahrbahnneigung, eingerechnet und damit durch den Verbrennungsmotor kompensiert werden. Dies führt im angekoppelten Zustand des Verbrennungsmotors dazu, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gehalten wird und keine Verzögerung auftritt.
Will der Fahrer jetzt eine geringe Beschleunigung des Fahrzeugs vermeiden bzw. eine geringe Verzögerung des Fahrzeugs einstellen, wird er intuitiv vom Fahrpedal gehen und somit einen Segelbetrieb einleiten.
Ein Vorteil der erweiterten Berechnung des Nullmoments ist eine mögliche Ausweitung des Segelanteils in einem Zyklus und damit einen größeren Verbrauchsvorteil im Zyklus bzw. über die Fahrzeugflotte im Feld.
Zu beachten ist das ggf. leicht unterschiedliche Fahrverhalten abhängig davon, ob der Verbrennungsmotor angekoppelt ist oder ob der Antriebstrang geöffnet ist. Eine Kompensation der Fahrwiderstände durch den Verbrennungsmotor ist möglich. Die Reproduzierbarkeit des Fahrverhaltens ist damit vermindert.
Hierdurch kann es zu einem leicht Sägezahn-förmigen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit bei konstanten Randbedingungen, wie ebene Strecke, gleichförmiger Verkehr, kommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009057551 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, bei dem ein Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94), der einem Moment entspricht, das im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs realisiert wird, wenn kein Fahrerpedal betätigt wird, in Abhängigkeit der Fahrsituation eingestellt wird, wobei der eingestellte Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94) als Aufsetzpunkt für ein Fahrpedalmoment (16) zur Ermittlung eines resultierenden Moments (18, 40, 66, 89, 102) dient.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94) so eingestellt wird, dass dieser dem Nullmoment entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem durch Betätigen eines Bremspedals das Niveau des Fußpunkts (14, 34, 64, 84, 94) beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem nach Betätigen eines Fahrpedals das Niveau des Fußpunkts dem Niveau angenähert wird, das vor Betätigen des Bremspedals vorlag.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das zum Einleiten eines Segelbetriebs eingesetzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem Informationen aus einem Navigationsgerät berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem Änderungen des Fußpunkts (14, 34, 64, 84, 94) je nach Situation dynamisch oder komfortabel gefiltert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem anhängig von der Vorgeschichte der Pedalbetätigung und/oder abhängig vom Fahrzustand und/oder abhängig von den Umgebungsbedingungen der Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94) angehoben oder abgesenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Interpretation des Fahrpedalwunsches des Fahrers mit Hilfe des Fußpunkts (14, 34, 64, 84, 94) erfolgt.
Anordnung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die dazu ausgebildet ist, einen Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94), der einem Moment entspricht, das im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs realisiert wird, wenn kein Fahrerbetätigungselement betätigt wird, einzustellen, wobei der eingestellte Fußpunkt (14, 34, 64, 84, 94) als Aufsetzpunkt für ein Fahrpedalmoment zur Ermittlung eines resultierenden Moments (18, 40, 66, 89, 102) dient.