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Patent Searching and Data


Title:
COASTING MODE OF A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/161848
Kind Code:
A1
Abstract:
A motor vehicle comprises a drive train having an internal combustion engine, a clutch and a drive shaft for driving the motor vehicle. In a coasting mode, the motor vehicle rolls while the drive train is disconnected. A method for controlling the clutch of a motor vehicle comprises steps of sensing a request to end a coasting mode, of increasing a rotational speed of the internal combustion engine into the range of the rotational speed of the drive shaft and of gradually closing the clutch in order to couple the internal combustion engine to the drive shaft. In this context, an electric motor which is coupled to the internal combustion engine is actuated in order to apply a negative torque to the internal combustion engine, while the clutch is closed.

Inventors:
BENZ JÜRGEN (DE)
REUSCHEL MICHAEL (DE)
Application Number:
DE2015/200227
Publication Date:
October 29, 2015
Filing Date:
March 31, 2015
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60K6/485; B60W10/02; B60W10/06; B60W10/08; B60W20/00; B60W30/18; F02N11/00; F16D48/00
Domestic Patent References:
WO2014014024A12014-01-23
WO2011015430A22011-02-10
Foreign References:
US20070087894A12007-04-19
DE10221701A12002-11-28
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren (400) zum Steuern einer Kupplung (120) eines Kraftfahrzeugs (100), wobei das Kraftfahrzeug (100) einen Antriebsstrang (1 15) mit einem Verbrennungsmotor (105), der Kupplung (120) und einer Antriebswelle (125) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (100) umfasst und das Verfahren (400) folgende Schritte umfasst:

Erfassen (420) einer Anforderung, einen Segelbetrieb (205) zu beenden, wobei im Segelbetrieb (205) das Kraftfahrzeug (100) bei unterbrochenem Antriebsstrang (1 15) rollt;

Erhöhen (435) einer Drehzahl des Verbrennungsmotors (105) in den Bereich der Drehzahl der Antriebswelle (125);

allmähliches Schließen (460) der Kupplung (120), um den Verbrennungsmotor (105) mit der Antriebswelle (125) zu koppeln,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein mit dem Verbrennungsmotor (105) gekoppelter Elektromotor (1 10) angesteuert wird, ein negatives Drehmoment (255) auf den Verbrennungsmotor (105) auszuüben, während die Kupplung (120) geschlossen wird.

Verfahren (400) nach Anspruch 1 , wobei der Elektromotor (1 10) dazu angesteuert wird, das negative Drehmoment (255) in Abhängigkeit eines Schließgrads (235) der Kupplung (120) anzuheben,.

Verfahren (400) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (105) ein Abgeben eines positiven Drehmoments (255) durch den Elektromotor (1 10) umfasst.

Verfahren (400) nach Anspruch 3, wobei der Verbrennungsmotor (105) mittels des Elektromotors (1 10) angelassen wird.

Verfahren (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors (105) ein Anfordern (435) eines hohen Drehmoments (230) vom Verbrennungsmotor (105) umfasst.

Verfahren (400) nach Anspruch 4, wobei ein geringes Drehmoments (230) vom Verbrennungsmotor (105) angefordert (450) wird, während die Kupplung (120) geschlossen wird. Verfahren (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Summe des vom Elektromotor (1 10) bereitgestellten negativen Drehmoments (255) und des vom Verbrennungsmotor (105) bereitgestellten positiven Drehmoments (230) annähernd Null ist, während die Kupplung (120) geschlossen wird.

Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens (400) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung (160) abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.

Vorrichtung (160) zur Steuerung einer Kupplung (120) eines Kraftfahrzeugs (100), wobei das Kraftfahrzeug (100) einen Antriebsstrang (1 15) mit einem Verbrennungsmotor (105), der Kupplung (120) und einer Antriebswelle (125) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (100) umfasst und die Vorrichtung (160) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.

Description:
Segelbetrieb eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft die Steuerung eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung die Steuerung der Beendigung des Segelbetriebs.

Ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, kann mit gesteigerter Wirtschaftlichkeit betrieben werden, wenn der Verbrennungsmotor vom Antriebsstrang getrennt wird, wenn beispielsweise eine Gefällestrecke befahren wird oder ein Ausrollen des Kraftfahrzeugs erwünscht ist. Dazu kann eine Kupplung, die im Antriebsstrang vorgesehen ist, getrennt werden. Zusätzlich kann der Verbrennungsmotor abgeschaltet werden.

WO 201 1/015430 A2 zeigt ein Verfahren zur Steuerung eines Segelbetriebs eines

Kraftfahrzeugs.

DE 102 21 701 A1 zeigt ein Steuerverfahren für Kraftfahrzeuge mit automatisierter

Kupplungsvorrichtung, um einen Segelbetrieb zu ermöglichen.

Die meisten bekannten Verfahren und Steuervorrichtungen für den Segelbetrieb eines Kraftfahrzeugs sind darauf beschränkt, in Verbindung mit einem automatischen Getriebe oder einem automatisierten Getriebe eingesetzt zu werden. Ein automatisiertes Getriebe wird in Verbindung mit einer Kupplung eingesetzt, die nicht näher unmittelbar durch den Fahrer gesteuert wird. Soll ein Gangwechsel durchgeführt werden, so erfolgen das Trennen und das Schließen der Kupplung vor bzw. nach dem Gangwechsel automatisch. Dabei kann der Gangwechselvorgang ebenfalls automatisch oder auf einen Fahrerwunsch hin ausgelöst werden. Der Fahrer beeinflusst das Getriebe üblicherweise auch nicht unmittelbar, sondern gibt mittels eines Wählhebels oder eines Wähltasters lediglich eine einzulegende Gangstufe vor, wobei die mechanischen Vorgänge zum Einlegen der Gangstufe von einem Aktuator ausgeführt werden.

Der Segelbetrieb kann beendet werden, indem der Fahrer ein Signal dazu gibt, beispielsweise durch Antippen des Gaspedals. In einer anderen Ausführungsform kann die Beendigung des Segelbetriebs auch automatisch gesteuert sein. Bei einem automatisierten Getriebe kann dann ein passender Gang eingelegt werden.

Das Einkuppeln des Verbrennungsmotors mit dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs erfordert einen vorbestimmten Ablauf. Üblicherweise wird in einer ersten Phase der Verbrennungsmotor auf eine Drehzahl beschleunigt, die in etwa so hoch ist wie die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle. In einer zweiten Phase, während derer eine Drehzahldifferenz des Verbrennungsmotors zur Eingangswelle klein ist, wird die Kupplung dann sukzessive geschlossen. Um die erste Phase möglichst kurz zu halten, wird der Verbrennungsmotor üblicherweise maximal beschleunigt, beispielsweise indem ihm ein maximales Drehmoment abgefordert wird. Während der zweiten Phase wird jedoch ein geringeres Drehmoment vom Verbrennungsmotor gefordert, sodass eine schnelle Änderung des Motorbetriebspunkts notwendig ist. An einigen Verbrennungsmotoren kann dies nur durch eine Veränderung eines Zündwinkels oder durch eine Zylinderabschaltung erreicht werden, was jedoch zu einer erhöhten Emission von Schadstoffen und zu einem erhöhten Verbrauch führen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Technik zur Beendigung eines Segelbetriebs eines Kraftfahrzeugs anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens, eines Computerprogrammprodukts und einer Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.

Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor, einer Kupplung und einer Antriebswelle zum Antreiben des Kraftfahrzeugs. In einem Segelbetrieb rollt das Kraftfahrzeug bei unterbrochenem Antriebsstrang. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern der Kupplung eines Kraftfahrzeugs umfasst Schritte des Erfassens einer Anforderung, einen Segelbetrieb zu beenden, des Erhöhens einer Drehzahl des Verbrennungsmotors in den Bereich der Drehzahl der Antriebswelle und des allmählichen Schließen der Kupplung, um den Verbrennungsmotor mit der Antriebswelle zu koppeln. Dabei wird ein mit dem Verbrennungsmotor gekoppelter Elektromotor angesteuert, ein negatives Drehmoment auf den Verbrennungsmotor auszuüben, während die Kupplung geschlossen wird. Dadurch wird das resultierende Antriebsmoment vom Verbrennungsmotor und dem Elektromotor soweit reduziert, dass es zu keiner wesentlichen Beschleunigung der Verbrennungs-/ Elektromotoreinheit kommt.

Durch das Ausüben eines negativen Drehmoments durch den Elektromotor an den

Verbrennungsmotor kann das resultierende Summenmoment auf der Primärseite rasch so verändert werden, dass die Kupplung geschlossen werden kann, ohne eine starke Veränderung von Verbrennungsparametern des Verbrennungsmotors zu erfordern. Ein erhöhter Schadstoffausstoß oder ein erhöhter Verbrauch aufgrund der raschen Veränderung der Verbrennungsparameter können so vermieden werden. Der Elektromotor kann dazu so angesteuert werden, das negative Drehmoment sehr rasch bereitzustellen, sodass das Schließen der Kupplung praktisch unmittelbar dann beginnen kann, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors ausreichend angehoben ist. Der Segelbetrieb kann auf diese Weise komfortabel und ruckfrei beendet werden. Das Verfahren kann außerdem rasch durchgeführt, werden, sodass ein Fahrer das Beenden der Segelfunktion als unaufwändig wahrnehmen kann.

Bevorzugterweise wird der Elektromotor dazu angesteuert, das negative Drehmoment in Abhängigkeit eines Schließgrads der Kupplung anzuheben. Der Schlupf an der Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeingangsseite kann dadurch kontrolliert auf Null abgesenkt werden. In einer Ausführungsform ist das negative Drehmoment Null, wenn die Kupplung vollständig geschlossen ist. Diese Vorgehensweise bietet sich insbesondere dann an, wenn das durch den Elektromotor bewirkte negative Drehmoment so groß ist, dass eine Beeinflussung von Verbrennungsparametern des Verbrennungsmotors nur in geringem Maße oder gar nicht erfolgen muss. Der Einkuppelvorgang des Verbrennungsmotors mit der Antriebswelle kann dadurch besonders rasch und elegant erfolgen.

Das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors kann ein Abgeben eines positiven Drehmoments durch den Elektromotor umfassen. Dadurch kann die Anhebung der Drehzahl des Verbrennungsmotors noch rascher erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform kann es unnötig sein, dem Verbrennungsmotor in dieser Phase das maximal durch ihn zu bereitstellende Drehmoment abzuverlangen. Stattdessen kann es ausreichen, die Drehmomentanforderung so weit anzuheben, wie es der Anhebung der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf das Niveau der Drehzahl der Antriebswelle entspricht. Der Verbrennungsmotor kann dadurch sowohl ökonomischer als auch ökologischer betrieben werden.

In einer bevorzugten Variante wird der Verbrennungsmotor mittels des Elektromotors angelassen. Ist der Verbrennungsmotor während des Segelbetriebs abgeschaltet, so kann eine Kraftstoffersparnis während des Segelbetriebs maximiert sein. Das Anlassen mittels des Elektromotors kann einen unangenehmen Ruck vermeiden, der entstehen kann, wenn der Verbrennungsmotor mittels Drehmoment von der Antriebswelle angelassen wird. Außerdem kann das Anlassen rascher erfolgen als mittels eines für diesen Zweck vorgesehenen elektrischen Anlassmotors. In einer Ausführungsform drehen der Elektromotor und der Anlassmotor den Verbrennungsmotor gemeinsam durch, um ihn anzulassen. Nach dem Anspringen kann der Anlassmotor ausgeschaltet werden, während der Elektromotor dazu verwendet wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors hochzutreiben.

Das Erhöhen der Drehzahl des Verbrennungsmotors kann alternativ oder zusätzlich ein Anfordern eines hohen Drehmoments vom Verbrennungsmotor umfassen. Der Verbrennungsmotor kann so rasch auf die erhöhte Drehzahl gebracht werden. In noch einer weiteren Ausführungsform wird ein geringes Drehmoment vom Verbrennungsmotor angefordert, während die Kupplung geschlossen wird. Der Übergang zwischen dem hohen und dem niedrigen angeforderten Drehmoment kann sehr rasch erfolgen. Überschüssiges Drehmoment kann so verbessert abgebaut werden.

In einer Ausführungsform ist die Summe des vom Elektromotor bereitgestellten negativen Drehmoments und des vom Verbrennungsmotor bereitgestellten positiven Drehmoments annähernd Null, während die Kupplung geschlossen wird. Dadurch kann ein rasches und sanftes Einkuppeln durch das Schließen der Kupplung bewirkt werden. Kleine Abweichungen der Differenz von Null können durch passende Ansteuerung des Elektromotors schnell und präzise eliminiert werden.

Ein erfindungsgemäßes Computerprogrammprodukt umfasst Programmcodemittel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, wenn das Computerprogrammprodukt auf einer Verarbeitungseinrichtung abläuft oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert ist.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung der Kupplung des Kraftfahrzeugs ist dazu eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor;

Fig. 2 Kennlinien am Kraftfahrzeug von Fig. 1 beim Beenden eines Segelbetriebs;

Fig. 3 weitere Kennlinien am Kraftfahrzeug von Fig. 1 bei einem alternativen Beenden des

Segelbetriebs und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Beenden eines Segelbetriebs am Kraftfahrzeug von Fig. 1 darstellt.

Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem Verbrennungsmotor 105 und einem Elektromotor 1 10. Der Verbrennungsmotor 105 kann vom Otto- oder Dieselprinzip sein und der Elektromotor 1 10 kann beispielsweise mittels Zahnrädern oder eines Treibriemens mit dem Verbrennungsmotor 105 gekoppelt sein. Ein Antriebsstrang 1 15 des Kraftfahrzeugs 100 umfasst den Verbrennungsmotor 105, den Elektromotor 1 10, eine Kupplung 120 und eine Antriebswelle 125. Die Antriebswelle 125 ist dazu eingerichtet, gedreht zu werden, um das Kraftfahrzeug 100 anzutreiben. In der dargestellten, bevorzugten Ausführungsform umfasst der Antriebsstrang 1 15 ein mit der Antriebswelle 125 verbundenes Getriebe 130, eine optionale Kardanwelle 135, ein optionales Differenzialgetriebe 140 und wenigstens ein Antriebsrad 145. Das Getriebe 130 kann ein Schaltgetriebe mit unterschiedlichen Gängen sein. Solange ein Gang im Getriebe 130 eingelegt ist, ist die Drehzahl der Antriebswelle 125 direkt proportional zur Fahr- bzw. Rollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100.

Die Kupplung 120 ist mittels eines Aktuators 150 steuerbar. Der Aktuator kann durch ein Kupplungspedal 155, das durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 betätigt werden kann, oder durch eine Steuereinrichtung 160 gesteuert werden, die mittels einer ersten Schnittstelle 165 mit dem Aktuator 150 verbunden ist. Bevorzugterweise sind eine zweite Schnittstelle 170 zur Steuerung des Elektromotors 1 10 und eine dritte Schnittstelle 175 zur Steuerung des Verbrennungsmotors 105 vorgesehen. Die Steuerung kann wie dargestellt unmittelbar erfolgen oder eine weitere Steuereinrichtung kann an eine der Schnittstellen 170, 175 angebunden sein, um die jeweilige Steuerung tatsächlich durchzuführen. Die Steuereinrichtung 160 umfasst bevorzugterweise einen programmierbaren Mikrocomputer.

Die Steuereinrichtung 160 ist dazu eingerichtet, das Beenden eines Segelbetriebs des Kraftfahrzeugs 100 zu steuern. Ein Segelbetrieb liegt dann vor, wenn das Kraftfahrzeug 100 rollt, der Antriebsstrang 1 15 jedoch unterbrochen ist, beispielsweise weil die Kupplung 120 geöffnet oder im Schaltgetriebe 130 ein Leerlauf eingelegt ist.

Fig. 2 zeigt Kennlinien 200 am Kraftfahrzeug 100 von Fig. 1 beim Beenden des Segelbetriebs. In einem oberen, einem mittleren und einem unteren Diagramm ist in horizontaler Richtung jeweils eine Zeit dargestellt. Die vertikale Achse des oberen Diagramms zeigt eine Drehzahl und die vertikalen Achsen des mittleren und des unteren Diagramms jeweils ein Drehmoment an. Um einen Übergang von einem Segelbetrieb 205 in einen Fahrbetrieb 210 zu steuern, sind eine erste Phase 215 und eine zweite Phase 220 vorgesehen. Zwischen den dargestellten Verläufen sind an einigen Stellen vertikale Abstände angegeben, wobei korrespondierende Abstände mit gebogenen Doppelpfeilen verbunden sind, um ihre Gleichheit bzw. ihren Zusammenhang zu verdeutlichen.

Ein Verlauf 225 zeigt eine Drehzahl des Verbrennungsmotors 105. Ein Verlauf 230 zeigt mit einer durchgezogenen Linie das Motormoment des Verbrennungsmotors 105 an, also dasjenige Drehmoment, das durch den Verbrennungsmotor 105 bereitgestellt wird. Ein Verlauf 235 im mittleren Diagramm zeigt mit einfach unterbrochener Linie ein Kupplungsmoment an. Das Kupplungsmoment ist dasjenige Drehmoment, das die Kupplung 120 zwischen dem Verbren- nungsmotor 105 und der Antriebswelle 125 übertragen kann. Dieser Wert ist von dem

Schließgrad der Kupplung 120 abhängig, sodass das Kupplungsmoment 235 als repräsentativ für den Schließgrad der Kupplung 120 betrachtet werden kann. Ein Verlauf 245 zeigt mit Strichpunktpunktlinie ein Antriebsmoment, das sich in Summe ergibt, wenn der Verbrennungsmotor 105 und der Elektromotor 1 10 beide ein Drehmoment an die Kupplung 120 abgeben.

Im unteren Diagramm zeigt ein Verlauf 255 mit einfach unterbrochener Linie ein durch den Elektromotor 1 10 bereitgestelltes Drehmoment an.

Um den Übergang vom Segelbetrieb 205 zum Fahrbetrieb 210 zu steuern, wird in der ersten Phase 215 die Drehzahl des Verbrennungsmotors 105 ungefähr auf eine Drehzahl 260 angehoben, die die Antriebswelle 125 aufweist. In der beispielhaft dargestellten Ausführungsform steigt die Drehzahl 225 um einen geringen Betrag über die Drehzahl 260 an und sinkt dann wieder ab, um im weiteren Verlauf der Drehzahl 260 genau zu entsprechen oder nur knapp darüber zu liegen. In der folgenden zweiten Phase 220 wird die Kupplung 120 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit geschlossen.

Die erste Phase 215 wird üblicherweise dadurch begonnen, dass ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 ein Gaspedal betätigt, was als Signal oder Bedingung zur Beendigung des Segelbetriebs 205 ausgewertet werden kann. Mit der Betätigung des Pedals ist eine Erhöhung eines vom Verbrennungsmotor 105 angeforderten Motormoments 230 verbunden. Um die erste Phase 215 möglichst kurz zu halten, muss die Drehzahl 225 des Verbrennungsmotors 105 möglichst rasch angehoben werden. Zur Erhöhung des bereitgestellten Drehmoments können Betriebsparameter des Verbrennungsmotors 105 verändert werden. Die Erhöhung der Drehzahl 225 kann dadurch verstärkt werden, dass der Elektromotor 1 10 ein positives Drehmoment 255 beisteuert, das auf den Verbrennungsmotor 105 wirkt. Die erste Phase 215 ist beendet, wenn die Drehzahl 225 des Verbrennungsmotors 105 die Drehzahl 260 der Antriebswelle 125 erreicht hat. Um ein überschüssiges Drehmoment des Verbrennungsmotors 105 zu Beginn der zweiten Phase 220 möglichst rasch abzubauen, wird der Elektromotor 1 10 dazu angesteuert, ein negatives Drehmoment 255 auf den Verbrennungsmotor 105 auszuüben. Der Elektromotor 1 10 kann dazu in den Generatorbetrieb versetzt werden und bereitgestellte elektrische Energie kann in einem Energiespeicher an Bord des Kraftfahrzeugs 100 aufgenommen oder mittels eines Verbrauchers unmittelbar abgebaut werden. Der Einsatz des negativen Drehmoments 255 ist unabhängig von einem möglichen positiven Drehmoment 255 während der ersten Phase 215. In der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform ist der Elektromotor 1 10 dazu eingerichtet, ein negatives Drehmoment bereitzustellen, das ausreicht, um das überschüssige Drehmoment des Verbrennungsmotors 105 in der zweiten Phase 220 zu kompensieren, sodass das Antriebsmoment unmittelbar auf Null oder einen Wert nahe Null abgesenkt wird. Eine Veränderung von Verbrennungsparametern des Verbrennungsmotors 105 zur Absenkung des Motormoments 230 kann in diesem Fall vollständig unterbleiben.

Während der zweiten Phase 220 wird die Kupplung 120 geschlossen. In einer ersten Variante sind die an den unterschiedlichen Seiten der Kupplung 120 anliegenden Drehmomente im Wesentlichen gleich und die Kupplung 120 wird über eine vorbestimmte Zeit sukzessive geschlossen. Sukzessives Schließen bedeutet hier ein allmähliches Schließen mit einer in vorbestimmter Weise nachlassender oder ansteigender Betätigung der Kupplung 120. Das sukzessive oder allmähliche Schließen erfordert üblicherweise eine vorbestimmte Zeit. Diese Variante ist als schlupfendes Einkuppeln bekannt.

Während die Kupplung 120 geschlossen wird, wie durch das Kupplungsmoment 235 gezeigt ist, wird der Elektromotor 1 10 bevorzugterweise dazu angesteuert, das von ihm auf den Verbrennungsmotor 105 ausgewirkte negative Drehmoment auf Null anzuheben. Der Verlauf des Drehmoments 255 am Elektromotor 1 10 entspricht in einer Ausführungsform einem Betätigungsgrad der Kupplung 120 bzw. dem Verlauf des Kupplungsmoments 235. Am Ende der zweiten Phase 220 ist die Kupplung 120 soweit geschlossen, sodass der Verbrennungsmotor 105 drehmomentschlüssig mit dem restlichen Antriebsstrang 1 15 verbunden ist und kein Schlupf mehr zwischen Motor und Getriebeeingangswelle mehr besteht. Der Elektromotor 1 10 übt bevorzugterweise kein Drehmoment auf den Verbrennungsmotor 105 aus. Dadurch ist der Übergang vom Segelbetrieb 205 in den Fahrbetrieb 210 abgeschlossen.

Fig. 3 zeigt Kennlinien 300 am Kraftfahrzeug 100 von Fig. 1 beim Beenden des Segelbetriebs entsprechend der Darstellung von Figur 2. In der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch davon ausgegangen, dass das durch den Elektromotor 1 10 bewirkte negative Drehmoment in der zweiten Phase 220 betragsmäßig nicht ausreicht, um das überschüssige Drehmoment des Verbrennungsmotors 105 vollständig zu kompensieren. Ein zusätzlicher Verlauf 240 zeigt mit Strichpunktlinie ein Fahrerwunschmoment, das dem Drehmoment entspricht, das der Verbrennungsmotor 105 allein auf der Basis einer Vorgabe des Fahrers abgibt. Noch ein weiterer Verlauf 250 im unteren Diagramm zeigt mit durchgezogener Linie ein Motoreingriffmoment, welches einer Differenz zwischen dem Fahrerwunschmoment 240 und dem Motormoment 230 im mittleren Diagramm entspricht. Um die erste Phase 215 möglichst kurz zu halten, muss die Drehzahl 225 des Verbrennungsmotors 105 möglichst rasch angehoben werden. Der Fahrer erhöht durch die Betätigung des Fahrpedals das vom Verbrennungsmotor 105 angeforderte Motormoment 230. Die stärkste Beschleunigung der Drehzahl 255 lässt sich erzielen, wenn das angeforderte Motormoment 230 maximal ist. Das vom Verbrennungsmotor 105 angeforderte Drehmoment kann daher über das Fahrerwunschmoment 240 angehoben werden, im Extremfall bis auf ein maximal durch den Verbrennungsmotor 105 bereitstellbares Drehmoment. Die Erhöhung der Drehzahl 225 kann zusätzlich verstärkt werden, wenn der Elektromotor 1 10 ein positives Drehmoment 255 beisteuert, das auf den Verbrennungsmotor 105 wirkt. Die erste Phase 215 ist beendet, wenn die Drehzahl 225 des Verbrennungsmotors 105 die Drehzahl 260 der Antriebswelle 125 erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt ist das durch den Verbrennungsmotor 105 bereitgestellte Motormoment 230 jedoch üblicherweise größer als das für den Einkoppelvorgang letztlich benötigte Fahrerwunschmoment 240, wie das Motoreingriffmoment 250 reflektiert.

Um das überschüssige Drehmoment zu Beginn der zweiten Phase 220 möglichst rasch abzubauen, wird der Elektromotor 1 10 wieder dazu angesteuert, ein negatives Drehmoment 255 auf den Verbrennungsmotor 105 auszuüben.

In dieser Ausführungsform reicht das durch den Elektromotor 1 10 aufgebrachte negative Drehmoment 255 nicht aus, um das überschüssige Drehmoment 230 des Verbrennungsmotors 105 weit genug abzusenken, um ein Antriebsmoment von Null oder nahe Null zu erreichen. Somit wird am Verbrennungsmotor 105 eine Verstellung von Verbrennungsparametern erforderlich sein, um das bereitgestellte Drehmoment zu verringern. Die Verstellung fällt jedoch durch den Einsatz des Elektromotors 1 10 vergleichsweise gering aus.

Während der zweiten Phase 220 wird die Kupplung 120 geschlossen. In einer ersten Variante sind die an den unterschiedlichen Seiten der Kupplung 120 anliegenden Drehmomente im Wesentlichen gleich und die Kupplung 120 wird über eine vorbestimmte Zeit sukzessive geschlossen. Sukzessives Schließen bedeutet hier ein allmähliches Schließen mit einer in vorbestimmter Weise nachlassender oder ansteigender Betätigung der Kupplung 120. Das sukzessive oder allmähliche Schließen erfordert üblicherweise eine vorbestimmte Zeit. Diese Variante ist als schlupfendes Einkuppeln bekannt. In einer zweiten Variante wird die Kupplung 120 geschlossen und das durch den Verbrennungsmotor 105 bereitgestellte Drehmoment wird sukzessive gesteigert. Diese Variante kann problematisch sein, wenn beispielsweise der Verbrennungsmotor 105 nicht fein genug auf ein vorbestimmtes Drehmoment eingestellt werden kann. Beispielsweise kann bei einem Ottomotor eine Zylinderabschaltung erforderlich sein, wobei ein relativ großer Drehmomentsprung auftreten kann. Es ist allgemein bevorzugt, eine Mischung aus beiden Varianten zu verwenden.

Während die Kupplung 120 geschlossen wird, wie durch das Kupplungsmoment 235 gezeigt ist, wird der Elektromotor 1 10 bevorzugterweise dazu angesteuert, das von ihm auf den Verbrennungsmotor 105 ausgewirkte negative Drehmoment auf Null anzuheben. Parallel zum Elektromotor 1 10 wird das Moment des Verbrennungsmotors 105 ebenfalls auf das Fahrerwunschmoment 240 angehoben, dass heißt der negative Motormomenteneingriff 250 wird sukzessive auf Null reduziert. Der Verlauf des Antriebsmoments 245 entspricht in einer Ausführungsform einem Betätigungsgrad der Kupplung 120 bzw. dem Verlauf des Kupplungsmoments 235. Am Ende der zweiten Phase 220 ist die Kupplung 120 vollständig soweit geschlossen, sodass der Verbrennungsmotor 105 drehmomentschlüssig mit dem restlichen Antriebsstrang 1 15 verbunden ist und kein Schlupf mehr zwischen Motor und Getriebeeingangswelle mehr besteht. Der Elektromotor 1 10 übt bevorzugterweise kein Drehmoment auf den Verbrennungsmotor 105 aus und der Verbrennungsmotor 105 überträgt das vom Fahrer geforderte Moment 240. Dadurch ist der Übergang vom Segelbetrieb 205 in den Fahrbetrieb 210 abgeschlossen.

Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Beenden des Segelbetriebs 205 des Diagramms von Fig. 2 am Kraftfahrzeug 100 von Fig. 1 . Das Verfahren 400 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Steuereinrichtung 160 eingerichtet.

Um in den Segelbetrieb 205 zu gelangen, kann in einem ersten Schritt 405 die Kupplung 120 getrennt werden. Ferner kann eine Gangstufe des Getriebes 130 ausgelegt werden. Anschließend kann die Kupplung 120 auch wieder geschlossen werden. In jedem Fall wird durch den Schritt 405 der Antriebsstrang 1 15 zwischen dem Verbrennungsmotor 105 und dem Antriebsrad 145 unterbrochen. Optional kann der Verbrennungsmotor 105 in einem Schritt 410 abgestellt werden. In einem Schritt 415 rollt das Kraftfahrzeug 100 dann im Segelbetrieb 205. Die Schritte 405 bis 415 sind nicht notwendigerweise vom Verfahren 400 umfasst.

In einem Schritt 420 wird ein Signal oder eine Bedingung zur Beendigung des Segelbetriebs 205 erfasst. Falls erforderlich, kann der Antriebsstrang 1 15 dazu vorbereitet werden, mit dem Verbrennungsmotor 105 verbunden zu werden. Dazu kann beispielsweise der Verbrennungsmotor 105 angelassen werden, insbesondere mittels des Elektromotors 1 10, die Kupplung 120 kann in einem Schritt 425 geöffnet werden und im Getriebe 130 kann in einem Schritt 430 eine Gangstufe eingelegt werden. Anschließend wird in einem Schritt 435 vom Verbrennungsmotor 105 ein hohes Drehmoment 230 angefordert. Parallel dazu kann in einem optionalen Schritt 440 der Elektromotor 1 10 dazu angesteuert werden, ein positives Drehmoment 255 auf den Verbrennungsmotor 105 auszuüben.

In einem Schritt 445 wird überprüft, ob der Verbrennungsmotor 105 die Drehzahl der Antriebswelle 125 erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, so werden die Schritte 435 und optional auch 440 erneut ausgeführt.

Andernfalls geht das Verfahren 400 von der ersten Phase 215 in die zweite Phase 220 über, wobei in einem Schritt 450 der Elektromotor 1 10 dazu angesteuert wird, ein negatives Drehmoment 255 auf den Verbrennungsmotor 105 auszuüben. Optional kann in einem parallelen Schritt 455 das vom Verbrennungsmotor 105 angeforderte Drehmoment 230 auf ein niedrigeres Drehmoment abgesenkt werden.

Beginnend zeitgleich zu den Schritten 450 oder 455 oder alternativ nach Abschluss der Schritte 450, 455 wird die Kupplung 120 in einem Schritt 460 sukzessive geschlossen, während die Anforderung zur Abgabe des negativen Drehmoments 255 durch den Elektromotor 1 10 sukzessive angehoben wird. Parallel dazu kann in einem Schritt 465 der Verbrennungsmotor 105 dazu angesteuert werden, sukzessive mehr Drehmoment abzugeben. Das Verfahren 400 endet in einem Schritt 470, wenn der Elektromotor 1 10 kein Drehmoment mehr an den Verbrennungsmotor 105 abgibt und die Kupplung 120 nicht mehr schlupft.

Bezugszeichenliste

100 Kraftfahrzeug

105 Verbrennungsmotor

1 10 Elektromotor

1 15 Antriebsstrang

120 Kupplung

125 Antriebswelle

130 Getriebe

135 Kardanwelle

140 Differenzialgetriebe

145 Antriebsrad

150 Aktuator

155 Kupplungspedal

160 Steuereinrichtung

165 erste Schnittstelle

170 zweite Schnittstelle

175 dritte Schnittstelle

205 Segelbetrieb

210 Fahrbetrieb

215 erste Phase

220 zweite Phase

225 Drehzahl des Verbrennungsmotors (durchgezogene Linie)

230 Motormoment (durchgezogene Linie)

235 Kupplungsmoment (einfach unterbrochene Linie)

240 Fahrerwunschmoment (Strichpunkt)

245 Antriebsmoment (Strich-Punkt-Punkt)

250 Motoreingriffmoment (durchgezogene Linie)

255 Drehmoment Elektromotor (einfach unterbrochene Linie)

260 Drehzahl der Antriebswelle (unterbrochene Linie)

400 Verfahren

405 Gang auslegen, Kupplung trennen

410 Verbrennungsmotor abstellen

415 Segeln

420 Signal oder Bedingung zur Beendigung erfassen 425 Kupplung öffnen

430 Gang einlegen

435 hohes Drehmoment vom Verbrennungsmotor anfordern

440 positives Drehmoment vom Elektromotor anfordern

445 Verbrennungsmotor: Drehzahl erreicht?

450 niedriges Drehmoment vom Verbrennungsmotor anfordern

455 negatives Drehmoment vom Elektromotor anfordern

460 Kupplung sukzessive schließen

465 Drehmomentanforderung Verbrennungsmotor sukzessive anheben

470 Ende