Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung eines Fahrzeuges nach Beendigung eines Segelbetriebes des Fahrzeuges, wobei eine Verbrennungs- motordrehzahl einer Getriebeeingangswellendrehzahl nach einer Feststellung, dass der Segelbetrieb des Fahrzeuges beendet ist, angepasst wird.

Ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, kann mit gesteigerter Wirtschaftlichkeit betrieben werden, wenn der Verbrennungsmo- tor vom Antriebsstrang getrennt wird, wenn beispielsweise eine Gefällestrecke befahren wird oder ein Ausrollen des Kraftfahrzeuges erwünscht ist. Diese Fahrsituation wird als Segelbetrieb bezeichnet. Dieser Segelbetrieb wird eingestellt, wenn eine Kupplung, die im Antriebsstrang vorgesehen ist, getrennt wird. Zusätzlich kann auch der Verbrennungsmotor abgeschaltet werden. Aus der DE 10 2012 223 744 A1 ist eine Kupplungssteuerung bekannt, bei welcher Schritte zur Einleitung eines Segelbetriebes des Kraftfahrzeuges erfasst werden und die Kupplung getrennt wird, um den Segelbetrieb einzuleiten.

Üblicherweise wird der Segelbetrieb beendet, indem eine Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors über die Drehgeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle ge- bracht wird, wodurch ein positiver Schlupf an der Kupplung vorherrscht. Dabei dreht sich die Antriebsseite der Kupplung schneller als die Abtriebsseite. Nachdem ein positiver Schlupf aufgebaut wurde, wird entweder das weitere Ansteigen der Drehzahl des Verbrennungsmotors durch einen Motormomenteneingriff verhindert und die Kupplung mit einem Gradienten geschlossen oder es wird ohne einen Momenteneingriff die Kupplung mit einem veränderlichen Gradienten geschlossen. Bei dem

Momenteneingriff, welcher das weitere Ansteigen der Drehzahl des Verbrennungsmotors verhindert, muss das Motormoment ähnlich wie das Kupplungsmoment mit erhöht werden, damit der Schlupf an der Kupplung aufrechterhalten werden kann. Bei der Variante ohne Motormomenteneingriff wird die Kupplung ebenfalls mit einem verän- derlichen Gradienten geschlossen, was wesentlich mehr Schlupf an der Kupplung verursacht. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Kupplung eines Fahrzeuges nach Beendigung eines Segelbetriebes des Fahrzeuges anzugeben, bei welchem diese Anpassung ohne negative Beeinflussung des Fahrbetriebes erfolgt. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Anpassung der Verbrennungsmotordrehzahl an die Getriebeeingangswellendrehzahl bei geöffneter Kupplung durch einen Momenteneingriff am Verbrennungsmotor erfolgt, wobei die Kupplung geschlossen wird, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl annähernd der Getriebeeingangswellendrehzahl entspricht. Dies hat den Vorteil, dass ohne eine schlupfende Kupplung gearbeitet wird, wodurch ein Verschleiß an der Kupplung unterbunden wird. Die Kupplung kann mit diesem Verfahren auch als Klauenkupplung realisiert werden. Damit können konstruktiv einfachere und somit kostengünstigere Kupplungen verwendet werden. Alternativ kann der die Kupplung betätigende Aktor sehr einfach und kostengünstig ausgebildet sein, da dieser lediglich zwei Zustände„offen" und„ge- schlössen" einstellen muss.

Vorteilhafterweise wird bei geöffneter Kupplung nach Erreichen einer vorgegebenen Differenzdrehzahl zwischen Verbrennungsmotordrehzahl und Getriebeeingangswellendrehzahl ein Verbrennungsmotormoment gegen annähernd null reduziert und danach die Kupplung geschlossen. In einer Ausgestaltung wird der Eingriff am Verbrennungsmotormoment durch ein Fahrerwunschmoment vorgegeben, welches vorzugsweise durch ein angefordertes, weiteres Verbrennungsmotormoment erhöht wird. Durch das Eingeben eines Fahrerwunschmomentes wird einmal signalisiert, dass der Segelbetrieb beendet werden soll und zum anderen wird gleichzeitig ein positives Moment am Abtrieb des Antriebs- Stranges erwartet.

In einer Variante wird nach dem Schließen der Kupplung das Motormoment dem Fahrerwunschmoment angeglichen.

In einer Ausführungsform erfolgt die Reduzierung des Verbrennungsmotormomentes vor dem Erreichen der Getriebeeingangswellendrehzahl. Dadurch wird die Verzöge- rungszeit, welche bei der Steuerung des Kupplungs- als auch des Verbrennungsmotormomentes auftritt, berücksichtigt. Da die Verzögerungszeiten der Kupplung bzw. des Verbrennungsmotors bekannt sind, kann eine solche Motorverzögerungszeit vorgehalten werden.

In einer Weiterbildung hängt die Differenzdrehzahl von einem Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl und einer Motorverzögerungszeit, die zwischen einer Reduktion des Verbrennungsmotormomentes und dem Erreichen einer Gradientengleichheit zwischen Verbrennungsmotordrehzahl und Getnebeeingangswellendrehzahl bestimmt wird, ab, wobei die Motorverzögerungszeit und der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl wiederum von einem aktuellen Motormoment des Verbrennungsmotors, welches dieser vor der Reduzierung des Motormomentes aufweist und/oder einer Tempe- ratur des Verbrennungsmotors abhängen. Die Motorverzögerungszeit und der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl können einfach experimentell bestimmt werden und als von der Motortemperatur und dem aktuellen Motormoment abhängiges Kennfeld abgespeichert werden.

Da sich über der Zeit und vom Verbrennungsmotor zu Verbrennungsmotor unter- schiedlich der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl und die Motorverzögerungszeit verändern können, werden der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl und die Motorverzögerungszeit adaptiert.

In einer Variante wird der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl über einen Schlupf bewertet, welcher nach Verstreichen der Motorverzögerungszeit ausgewertet wird. Da der Schlupf (Differenz zwischen Motordrehzahl und Getnebeeingangswellendrehzahl) eine charakterisierende Größe einer Kupplung darstellt, ist eine entsprechende Sensorik in jedem Kupplungssystem vorhanden, mittels welcher der Schlupf ausgewertet werden kann. Somit ermöglicht die Auswertung des Anstieges der Verbrennungsmotordrehzahl über den Schlupf ein kostengünstiges Verfahren, was sich durch Einarbeitung in die entsprechende Software einfach durchführen lässt.

Vorteilhafterweise wird der Schlupf mit einem Schlupfschwell wert verglichen, wobei bei Unterschreitung des Schlupfschwell wertes durch den Schlupf der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl nach der Reduktion des Motormomentes des Verbrennungsmotors reduziert wird und bei Überschreitung des Schlupfschwell wertes durch den Schlupf der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl nach der Reduktion des Motormomentes des Verbrennungsmotors erhöht wird. Diese adaptierten Werte des An- stieges der Verbrennungsmotordrehzahl nach der Reduktion des Motormomentes des Verbrennungsmotors werden in einem Festwertspeicher abgespeichert, so dass diese auch nach dem Ausschalten der Zündung des Fahrzeuges jederzeit verwertbar sind.

In einer Ausgestaltung wird eine Steigung einer Verbrennungsmotorgeschwindigkeit nach der Reduktion des Motormomentes des Verbrennungsmotors beobachtet und mit einem Zeitgrenzwert bis zum Erreichen einer Getriebeeingangswellengeschwin- digkeit verglichen, wobei die Motorverzögerungszeit reduziert wird, wenn die Steigung den Zeitgrenzwert zu früh erreicht und die Motorverzögerungszeit erhöht wird, wenn die Steigung den Zeitgrenzwert zu spät erreicht. Dabei ist die Motorverzögerungszeit definiert als Zeit, die zwischen der Motormomentenreduktion und der Stelle, wo die Motorgeschwindigkeit die Steigung der Getriebeeingangswellengeschwindigkeit erreicht hat, benötigt wird. Aus diesem Grund wird die Steigung der Motorgeschwindigkeit nach der Motormomentenreduktion beobachtet.

In einer Weiterbildung wird eine Kupplungsschließverzögerung der Kupplungsaktorik beobachtet. Die Dauer der Motorverzögerungszeit entspricht damit der Motorverzögerungszeit minus der Kupplungsschließverzögerung. Erst nach Ablauf dieser Zeit wird das Schließen der Kupplung angefordert. Damit wird das Ziel unterstützt, dass die Kupplung erst im möglich schlupffreien Zustand geschlossen wird.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges,

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Drehzahlanpassung nach Beendigung eines Segelbetriebes,

Fig. 3 ein vergrößerter Ausschnitt von Fig. 2,

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung für die Adaption der Motorverzögerungszeit und des Anstieges der Verbrennungsmotordrehzahl.

In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges dargestellt. Der Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor 1 , dessen An- triebswelle mit einer Kupplung 2 verbunden ist. Über eine Getriebeeingangswelle 3 ist die Kupplung 2 mit einem Schaltgetriebe 4 gekoppelt, dessen Getriebeausgangswelle 5 auf die Antriebsräder 6 führt. Das Schaltgetriebe 4 wird durch ein Handschaltmodul in Form eines Wählhebels 7 betätigt, an welchem ein Gangwahlsensor 8 befestigt ist, der mit einem Kupplungssteuergerät 9 verbunden ist. An das Kupplungssteuergerät 9 ist weiterhin ein Motordrehzahlsensor 10 angeschlossen, welcher die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 detektiert. Die Kupplung 2 wird von einem Ausrücksystem 1 1 betätigt, welches von einem Kupplungsaktor 12 betrieben wird, welcher das Kupplungssteuergerät 9 umfasst. Darüber hinaus wird die Drehzahl der Getriebeeingangs- welle 3 mittels eines Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensors 13 sensiert.

Befindet sich das Fahrzeug im Segelbetrieb, so rollt das Fahrzeug während der Verbrennungsmotor 1 durch die Kupplung 2 vom Antriebsstrang getrennt ist, um Kraftstoff einzusparen. In einer Ausführungsform kann während des Segelbetriebes des Fahrzeuges der Verbrennungsmotor 1 auch abgeschaltet sein. Gibt der Fahrzeugführer durch Betätigung des Gaspedals, welches ebenfalls mit dem Kupplungssteuergerät 9 verbunden ist, zu verstehen, dass der Segelbetrieb beendet werden soll, wird ein positives Moment am Abtrieb erwartet. Ein Einkuppelverlauf im Schubfall ist analog zu behandeln.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Verlauf des Einkuppelvorganges der Kupplung 2 nach abgeschlossenem Segelbetrieb in vier Phasen unterteilt. In der ersten Phase wird die Kupplung 2 offen gehalten, weshalb kein Kupplungsmoment auftritt. Das Motormoment des Verbrennungsmotors 1 wird dabei erhöht, ohne dass es über die geöffnete Kupplung 2 übertragen wird. Die Erhöhung des Motormomentes M _v des Verbrennungsmotors 1 erfolgt solange durch das Kupplungssteuergerät 9 bis annähernd die, durch den Motordrehzahlsensor 10 detektierte Motordrehzahl n _v des Verbrennungsmotors l einer Getriebeeingangswellendrehzahl n _G entspricht, die von dem Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor 13 sensiert wird. Um diesen Vorgang zu beschleunigen, kann zusätzlich zu dem Fahrerwunschmoment MFw ein Erhöhen des Verbrennungsmotormomentes M _v angefordert werden. Diese erste Phase ist been- det, wenn eine Differenzdrehzahl zwischen der Verbrennungsmotordrehzahl n _v und der Getriebeeingangswellendrehzahl n _G einen vorgegebenen Schwellwert N slip exit unterschritten hat (Fig. 3). ln der zweiten Phase erfolgt ein Eingriff auf das Motornnonnent M _v des Verbrennungsmotors, welches jetzt gegen Null gefahren wird. Auch dieser Vorgang wird bei geöffneter Kupplung 2 durchgeführt. Daran schließt sich die dritte Phase an, in welcher ein vollständiges Schließen der Kupplung 2 erfolgt. Infolge des nicht vorhandenen Schlup- fes aufgrund des heruntergefahrenen Motormomentes M _v des Verbrennungsmotors 1 kann die Kupplung 2 beliebig schnell geschlossen werden, was in der dritten Phase passiert. Diese dritte Phase endet, wenn die Kupplung 2 entweder komplett geschlossen ist oder aber zumindest signifikant Kupplungsmoment Mk überträgt.

In der abschließenden vierten Phase wird der reduzierende Eingriff am Motormoment M _v des Verbrennungsmotors 1 zurückgenommen und das Motormoment M _v des Verbrennungsmotors 1 wird dem Niveau des Fahrerwunschmomentes MFw angeglichen. Dabei spielt der Gradient des Motormomentes des Verbrennungsmotors 1 eine wesentliche Rolle, da dieser exklusiv für das Abtriebsmoment am Antriebsstrang verantwortlich ist. Unter dem Gradient soll dabei die Änderungsgeschwindigkeit der Dreh- zahl des Verbrennungsmotors 1 bzw. der Getriebeeingangswelle 3 verstanden werden.

Für eine exakte Steuerung der Motordrehzahl n _v des Verbrennungsmotors 1 muss die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit die Getriebeeingangswellengeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle 3 genau treffen und die beiden müssen den gleichen Gradien- ten aufweisen. Aus diesem Grund muss die in Fig. 3 näher dargestellte Reduzierung des Motormomentes M _v des Verbrennungsmotors 1 vorgenommen werden. Der erforderliche Betrag des Motormomentes M _v ist dabei proportional zu der Beschleunigung der Getriebeeingangswelle 3.

TRQ ENG _TGT RED = θ _Εηε ωι _Ρ8 (1 ), wobei

Q _Eng Masseträgheit des Verbrennungsmotors, co _IPS Beschleunigung der Getriebeeingangswelle.

Da das Motormoment M _v mit einer Verzögerungszeit auf eine solche Vorgabe reagiert muss der reduzierende Eingriff am Motormoment des Verbrennungsmotors 1 bereits vor dem Erreichen der Getriebeeingangswellengeschwindigkeit der Getriebeeingangswelle 3 erfolgen. Als Kriterium für den Beginn des reduzierenden Eingriffes am Motormoment M _v des Verbrennungsmotors 1 und damit als Beginn der zweiten Phase wird eine Drehzahldifferenz zwischen Verbrennungsmotor 1 und Getriebeeingangs- welle 3 verwendet, die wie folgt bestimmt wird.

N _ SLIP _ EXIT = K _ DeltaNEng + co _IPS K _ EngDelay (2), wobei

K_DeltaNEng Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl nach der

Motormomentenreduktion

K_EngDelay Motorverzögerungszeit zwischen Momentenreduktion und dem

Erreichen der Gradientengleichheit zwischen Verbrennungsmotor- und Getriebeingangswellendrehzahl.

Der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng nach der

Momentenreduktion und die Motorverzögerungszeit K_EngDelay sind unter anderen von einem aktuellen Motormoment M _v direkt vor der Momentenreduktion, von der Temperatur des Verbrennungsmotors 1 und ähnlichem abhängig. Diese Werte werden zunächst experimentell bestimmt und als von dem Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng und der Motorverzögerungszeit K_EngDelay abhängiges Kennfeld in einer Software des Steuergerätes 9 abgelegt.

Da diese Parameter sich über der Zeit und von Verbrennungsmotor zu Verbrennungsmotor verändern können, müssen sie adaptiert werden. Die einfachste Art der Adaption des Anstieges der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng nach der Momentenreduktion ist das Bewerten eines Schlupfes nach Verstreichen der Motor- Verzögerungszeit K_EngDelay. Wird beispielsweise ein Schlupf von 0 Umdrehungen pro Minute angestrebt, so wird dieser als Schlupfschwellwert der weiteren Betrachtung zugrunde gelegt. Liegt der aktuell an der Kupplung 2 anliegende Schlupf unterhalb des Schlupfschwellwertes, beispielsweise bei -50 U/min, dann deutet dieses auf einen zu großen Wert des Anstieges der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng. Dies ist gleichbedeutend damit, dass das Motormoment M _v des Verbrennungsmotor 1 zu früh reduziert wird und hat zur Folge, dass der Anstieg der Verbrennungsmotordreh- zahl K_DeltaNEng nach der Momentenreduktion um 20 U/min reduziert wird, wie in Fig. 4a dargestellt. Analog dazu wird der Anstieg der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng nach Motormomentenreduktion erhöht, wenn der gemessene Schlupf den Schlupfschwellwert mit z.B. 50 U/min überschreitet (Fig. 4b). Liegt der detektierte Schlupf zwischen den beiden definierten Schwellwertgrenzen, dann wird keine Adaption des Anstieges der Verbrennungsmotordrehzahl K_DeltaNEng vorgenommen.

Auf eine vergleichbare Art und Weise wird die Adaption der Motorverzögerungszeit K_EngDelay durchgeführt. Dabei ist die Motorverzögerungszeit K_EngDelay als Zeit- räum definiert, welcher ausgehend von der Motormomentenreduktion bis zu der Stelle, wo die Verbrennungsmotorgeschwindigkeit die Steigung der Getriebeeingangswel- lengeschwindigkeit erreicht hat, vergeht. Somit wird die Steigung der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit nach der Motormomentenreduktion beobachtet. Erreicht die Steigung der Verbrennungsmotorgeschwindigkeit den Wert der Eingangswellenge- schwindigkeit der Getriebeeingangswelle 3 wesentlich früher als nach Ablauf der Motorverzögerungszeit K_EngDelay, dann wird die Motorverzögerungszeit K_EngDelay reduziert. Im anderen Fall wird sie erhöht, was in den Fig. 4c und 4d dargestellt ist.

Für das Beenden der zweiten Phase kann neben der Nutzung der Motorverzögerungszeit K_EngDelay auch eine Kupplungsschließverzögerungzeit K_ClutchDelay des Kupplungsaktors 12 mit einfließen. Die Dauer D der zweiten Phase 2 beträgt somit

D = K_EngDelay - K_ClutchDelay. (3)

Nach Ablauf dieser Zeitdauer D wird das Schließen der Kupplung 2 angefordert. Ziel ist es auch dabei, dass die Kupplung 3 im möglichst schlupffreien Zustand geschlos- sen wird. Je geringer der Schlupf beim Schließvorgang der Kupplung 2, desto komfortabler ist der Vorgang. Bezugszeichenliste

1 Verbrennungsmotor

2 Kupplung

3 Getriebeeingangswelle

4 Schaltgetriebe

5 Getriebeausgangswelle

6 Antriebsräder

7 Wählhebel

8 Gangwahlsensor

9 Kupplungssteuergerät

10 Motordrehzahlsensor

1 1 Ausrücksystem

12 Kupplungsaktor

13 Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor

14 Motorwelle

n _v Verbrennungsmotordrehzahl

n _G Getnebeeingangswellendrehzahl

M _v Verbrennungsmotormoment

Mk Kupplungsmoment

MFw Fahrerwunschmoment