DE102006012858A1 - Internal combustion engine`s running smoothness determining method for vehicle, involves transferring control information of electrical machine to control device of internal combustion engine over vehicle bus - Google Patents

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Abstract

The method involves exchanging signals over a vehicle bus (20) by using a control device (24). Control information of an electrical machine (14) is transferred to another control device (22) of an internal combustion engine (12) over the vehicle bus. Angle and oscillation information regarding an amplitude and position of a center of gravity of oscillation at the electrical machine and time information regarding the occurrence of the oscillation are included in the control information.

Description

Stand der Technikwas standing of the technique

DE 199 45 811 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Erkennung von Verbrennungsaussetzern. Dieses findet bei Verbrennungskraftmaschinen Anwendung. Bei dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein Maß für die Laufunruhe des Verbrennungsmotors gebildet und mit einem Schwellwert verglichen, der von der Last des Verbrennungsmotors abhängig ist und wobei eine Überschreitung des Schwellwerts als Aussetzer gewertet wird. Der Schwellwert wird daneben zusätzlich zu der Abhängigkeit von der Last auch vom Zündwinkel und/oder von der Zusammensetzung des Kraftstoff/Luft-Gemisches des Verbrennungsmotors abhängig betrachtet. Ferner kann alternativ die Bildung des Maßes für Laufunruhe auch abhängig vom Zündwinkel und/oder von der Zusammensetzung des Kraftstoffs/Luft-Gemisches des Verbrennungsmotors erfolgen und weiterhin alternativ die Aktivierung/Deaktivierung der Aussetzererkennung abhängig wenigstens vom Zündwinkel und/oder von der Zusammensetzung des Kraftstoff/Luft-Gemisches des Verbrennungsmotors erfolgen. Unter Berücksichtigung von Last- und Zündwinkeln und gegebenenfalls auch von der Zusammensetzung des Kraftstoff/Luft-Gemisches wird zunächst ein Wert für das vom Verbrennungsmotor aufgebrachte Drehmoment bestimmt und der Schwellwert oder die Bildung des Maßes für die Laufunruhe abhängig vom Wert für das vom Verbrennungsmotor aufgebrachte Drehmoment durchgeführt. DE 199 45 811 A1 refers to a method of detecting misfires. This is used in internal combustion engines application. In the proposed method, a measure of the rough running of the internal combustion engine is formed and compared with a threshold, which is dependent on the load of the internal combustion engine and wherein an exceeding of the threshold value is interpreted as a dropout. In addition to the dependence on the load, the threshold value is also considered dependent on the ignition angle and / or on the composition of the fuel / air mixture of the internal combustion engine. Furthermore, alternatively, the formation of the measure for uneven running can also take place depending on the ignition angle and / or the composition of the fuel / air mixture of the internal combustion engine and furthermore alternatively the activation / deactivation of the misfire detection depending on at least the ignition angle and / or the composition of the fuel / Air mixture of the engine take place. Taking account of load and ignition angles and possibly also of the composition of the fuel / air mixture, a value for the torque applied by the internal combustion engine is first determined and the threshold or the formation of the measure for the engine noise depends on the value for the torque applied by the internal combustion engine carried out.

Neben dem aus DE 199 45 811 A1 bekannten Verfahren existieren weitere Verfahren, mit welchen aufgrund von Abgasgegendrucksensorik, Ionenstromsignalen oder Brennraumdrucksensorik die Güte der Verbrennung eines Verbrennungsmotors bestimmt werden kann.In addition to the DE 199 45 811 A1 known methods, there are further methods with which the quality of combustion of an internal combustion engine can be determined on the basis of exhaust gas backpressure sensors, ion current signals or combustion chamber pressure sensors.

Offenbarung der Erfindungepiphany the invention

Bei Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine in Verbindung mit mindestens einer elektrischen Maschine, so z.B. in Verbindung mit einem Starter-Generator-Dämpfer oder als An triebskomponente eines Hybridantriebs wie z.B. eines Parallelhybridantriebs können an der mindestens einen elektrischen Maschine bereits vorliegende Signale, aus denen Winkelinformationen rückgewonnen werden, wie z.B. Signale der elektrischen Kommutierung wie der Stromverlauf einzelner Phasen oder auch Winkelgeber, zur Bestimmung der Laufruhe bzw. der Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine herangezogen werden. Bei einem elektrischen Dämpfer können direkt die Stellsignale zum Dämpfen der Antriebsstrangdämpfung herangezogen werden, sofern die Maschinen, d.h. die Verbrennungskraftmaschine und der mindestens eine elektrische Antrieb eng verkoppelt im gleichen Antriebsstrang aufgenommen sind.at Operation of an internal combustion engine in conjunction with at least an electrical machine, e.g. in conjunction with a starter-generator damper or As drive component of a hybrid drive such. a parallel hybrid drive can already present on the at least one electrical machine Signals from which angle information is retrieved, e.g. signals the electrical commutation as the current course of individual phases or also angular encoders, to determine the smoothness and the uneven running the internal combustion engine are used. In an electric damper can directly the control signals for damping the driveline damping provided that the machines, i. the internal combustion engine and the at least one electric drive closely coupled in the same Powertrain are included.

Die vorgeschlagene Erfindung erlaubt es, die Signale der Steuerung der Verbrennungskraftmaschine mit denen der elektrischen Maschine derart zu koppeln, dass mit diesen Signalen eine Diagnose der Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich des Auftretens von Verbrennungsaussetzern durchgeführt werden kann.The proposed invention allows the signals of the control of Internal combustion engine with those of the electric machine such to couple that with these signals a diagnosis of the internal combustion engine with regard to the occurrence of combustion misfires can.

Bei den oben genannten Verfahren aus dem Stand der Technik wird ein Verfahren, welches auf der Erkennung der Laufunruhe bzw. auf der Erkennung von Verbrennungsaussetzern beruht, bei Verbrennungskraftmaschinen mit zunehmender Zylinderanzahl erheblich erschwert. Eine zeitnahe und eindeutige Erkennung von Verbrennungsaussetzern ist somit nicht mehr in allen Betriebszuständen der Verbrennungskraftmaschine möglich.at the above-mentioned prior art method becomes Method, which on the detection of the uneven running or on the Recognition of misfiring relies on internal combustion engines considerably more difficult with increasing number of cylinders. A timely and clear detection of misfiring is therefore not more in all operating conditions the internal combustion engine possible.

Bei Einsatz einer elektrischen Maschine wie z.B. des oben erwähnten Starter-Generator-Dämpfers bzw. eines mindestens einen Elektroantriebs im Rahmen eines Hybridantriebs wie z.B. einem Parallelhybridantrieb, kann die elektrische Maschine zur Dämpfung von Schwingungen verwendet werden. Bei Parallelhybridantrieben z.B. kann die dort vorhandene als Elektroantrieb dienende mindestens eine elektrische Maschine dementsprechend zur Schwingungsdämpfung der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt werden. Bei Verwendung alternativer Verfahren wie z.B. Abgasgegendrucksensorik, Ionenstromsignalen oder Brennraumdrucksensorik sind zusätzliche zum Teil noch nicht vorhandene Sensoriken erforderlich, die einen Einsatz dieser Verfahren erschweren.at Use of an electrical machine such as e.g. of the above-mentioned starter-generator damper or at least one an electric drive in the context of a hybrid drive such. one Parallel hybrid drive, the electric machine can be used to dampen Vibrations are used. For parallel hybrid drives, e.g. can there existing serving as an electric drive at least one electric machine accordingly for vibration damping of Crankshaft of the internal combustion engine can be used. at Use of alternative methods, e.g. Exhaust back pressure sensor, Ion current signals or combustion chamber pressure sensors are additional partly not yet existing sensors required, the one Use of these procedures complicate.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren nutzt die ohnehin vorhandenen Signale der elektrischen Maschine, welche von dieser zur aktiven Schwingungsdämpfung verwendet werden bzw. die vorhandenen Signale, die der elektrischen Kommutierung der elektrischen Maschine dienen. Diese Signale sind aufzubereiten und können per Kommunikationseinrichtung wie z.B. einem CAN-Bus oder dergleichen dem Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt werden, damit dieser dementsprechende Fehlerbehandlung im Rahmen einer OBD(On-Board-Diagnose)-Gesetzgebung veranlassen kann.The proposed according to the invention Method uses the already existing signals of the electrical Machine, which uses this for active vibration damping or the existing signals, that of the electrical commutation to serve the electric machine. These signals must be prepared and can via communication device such as e.g. a CAN bus or the like the control unit the internal combustion engine are provided so this corresponding error handling in the context of an OBD (on-board diagnosis) legislation can cause.

Bei einem vorhandenen Winkelgeber und einer festen Kopplung der elektrischen Maschine an die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine kann die identifizierte Schwingung mit Schwerpunktlage, basierend auf der gemessenen Winkellage und Amplitude als auch basierend auf der zeitlichen Information der Schwerpunktlage (Zeitstempel) an das Motorsteuergerät der Verbrennungskraftmaschine übermittelt werden. Innerhalb des Motorsteuergeräts, welches der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist, kann die Zuordnung des Fehlers auf den entsprechenden Zylinder der Verbrennungskraftmaschine vorgenommen werden. Mit einem bereits vorhandenen Winkelgeber und einer festen Kupplung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der mindestens einen elektrischen Maschine kann aufgrund einer bekannten oder gelernten Winkellage, über eine Auslauferkennung im Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine oder bei einer Synchronisierung der Zündung und Einspritzung beim Start der Verbrennungskraftmaschine die identifizierte Schwingung hinsichtlich ihres Schwerpunkts und ihrer Amplitude sowie auch hinsichtlich einer zeitlichen Information der Schwerpunktslage an das Motorsteuergerät übermittelt werden. Bevorzugt wird eine gemeinsame, synchronisierte Zeitbasis der beteiligten Steuergeräte d.h. des Steuergeräts der Verbrennungskraftmaschine und des Steuergeräts der mindestens einen elektrischen Maschine mit Verwendung eines Zeitstempels für die Kommunikation hinsichtlich der Schwingungsinformationen geschaffen. Eine gemeinsame, synchronisierte Zeitbasis kann dadurch realisiert werden, dass bei Verwendung eines TTP/C-Protokolls, TTCAN-Protokolls, FlexRay-Protokolls oder auch anderer zeitgesteuerter Kommunikation eine globale Zeitinformation zur Verfügung gestellt wird. TTCAN-, TTP/C- und FlexRay-Protokolle beschreiben eine zeitgesteuerte Kommunikation, welche im Gegensatz zum herkömmlichen CAN nicht ereignisbasiert, sondern deterministisch abläuft und eine gemeinsame Zeitbasis erfordert.With an existing angle sensor and a fixed coupling of the electric machine to the crankshaft of the internal combustion engine, the identified vibration with center of gravity, based on the measured angular position and amplitude and based on the timing information of the center of gravity (time stamp) are transmitted to the engine control unit of the internal combustion engine. Inside the engine control unit, which is assigned to the internal combustion engine, the assignment of the error can be made to the corresponding cylinder of the internal combustion engine. With an already existing angle sensor and a fixed coupling between the internal combustion engine and the at least one electric machine can due to a known or learned angular position, via a spout detection in the control unit of the internal combustion engine or a synchronization of the ignition and injection at the start of the internal combustion engine, the identified vibration in terms of their Center of gravity and their amplitude as well as in terms of a temporal information of the center of gravity are transmitted to the engine control unit. Preferably, a common, synchronized time base of the control devices involved, ie, the control device of the internal combustion engine and the control device of the at least one electric machine with the use of a time stamp for the communication with respect to the vibration information is created. A common, synchronized time base can be realized by providing global time information using a TTP / C protocol, TTCAN protocol, FlexRay protocol or other timed communication. TTCAN, TTP / C and FlexRay protocols describe a timed communication, which unlike the conventional CAN is not event-based but deterministic and requires a common time base.

Ferner ist es möglich, mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren einen individuellen Abgleich der Zeitinformation mittels Frage und Antwort unter Berücksichtigung der Laufzeit zu ermitteln, wobei die jeweils eigene Zeitbasis oder hinsichtlich der Antwort auch eine Zeitdifferenz Δ zur fremden Zeitbasis ermittelt werden kann. Ferner kann eine zusätzliche Leitung vorgesehen sein, auf der ein Signal übertragen wird, das synchron zum Drehzahlgeber der mindestens einen elektrischen Maschine ist. Eine Flanke dieses Signals wird von dem Prozessor des Steuergeräts der Verbrennungskraftmaschine ausgewertet und in Relation zu der eigenen Drehzahlerfassung gesetzt. Damit werden die Drehzahlen sowohl der mindestens einen elektrischen Maschine als auch der Verbrennungskraftmaschinen miteinander verglichen. Alternativ dazu kann ein Rechtecksignal vom Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine an das Steuergerät der mindestens einen elektrischen Maschine gesandt werden.Further Is it possible, with the inventively proposed Method an individual comparison of the time information means Question and answer under consideration determine the term, using their own time base or with respect to the answer also a time difference Δ to the foreign time base can be determined. Furthermore, an additional line may be provided be on the transmit a signal is synchronous to the speed sensor of at least one electrical Machine is. An edge of this signal is from the processor of the control unit the internal combustion engine evaluated and in relation to the own speed detection set. This will both the speeds the at least one electric machine and the internal combustion engines compared to each other. Alternatively, a square wave signal from the control unit the internal combustion engine to the control unit of the at least one electric machine be sent.

Besteht eine bevorzugt feste Kopplung der mindestens einen elektrischen Maschine zur Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine hingegen nicht, oder soll eine Diagnose vorgenommen werden, kann die Zuordnung der relativen Winkellage der mindestens einen elektrischen Maschine zur Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine als relative Winkellage gelernt werden.Consists a preferably fixed coupling of the at least one electrical Engine to the crankshaft of the internal combustion engine, however, not or should a diagnosis be made, the assignment of the relative angular position of the at least one electric machine to the crankshaft of the internal combustion engine as a relative angular position be learned.

Soll die relative Winkellage eingelernt werden, wird eine gemeinsame, synchronisierte Zeitbasis zur Verfügung gestellt. Unter Verwendung dieser synchronisierten Zeitbasis wird der aktuell ermittelte Winkel vom Steuergerät des mindestens einen elektrischen Antriebs per Kommunikation wie z.B. über einen CAN-Bus an das Steuergerät der Verbrennungskraftmaschine versandt. Dort kann gegebenenfalls eine Laufzeitkorrektur vorgenommen werden und die empfangene Winkelinformation mit dem Zeitstempel verglichen werden, den ein intern zwischengespeicherter Winkel aufweist. Die Differenz der erhaltenen Winkelinformation wird zur Korrektur der Winkellagen in beiden Steuergeräten verwendet. Sind die Verbrennungskraftmaschine und die mindestens eine elektrische Maschine durch eine Kupplung als trennbar ausgeführt, erfolgt die Ermittlung der Differenz der Winkelinformation zur Korrektur der Winkellagen in den beiden Steuergeräten bei jedem Schließen der Kupplung erneut.Should learning the relative angular position becomes a common, Synchronized time base provided. Under use this synchronized time base becomes the currently determined angle from the control unit of the at least one electric drive via communication such as e.g. over one CAN bus to the control unit the internal combustion engine shipped. There may optionally a time correction are made and the received angle information compared to the timestamp that an internally cached one Has angle. The difference of the obtained angle information is used to correct the angular positions in both control units. are the internal combustion engine and the at least one electrical Machine designed by a clutch as separable, the determination of the Difference of the angle information for the correction of the angular positions in the two controllers every time you close the clutch again.

Zeichnungdrawing

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender erläutert.Based the drawing, the invention will be explained in more detail below.

Es zeigt:It shows:

1 in schematischer Darstellung die wesentlichen Komponenten eines Hybridantriebs hier am Beispiel eines Parallelhybridantriebs. 1 a schematic representation of the essential components of a hybrid drive here the example of a parallel hybrid drive.

2 das Flussdiagramm zur Erfassung einer Schwingungsinformation nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren und 2 the flowchart for detecting a vibration information according to the inventive method proposed and

3 ein Flussdiagramm zur Erfassung der Differenzwertermittlung bei einer Winkellageerfassung nach dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren. 3 a flowchart for detecting the difference value determination in an angular position detection according to the inventive method proposed.

Ausführungsbeispieleembodiments

Der Darstellung gemäß 1 ist der schematische Aufbau eines Antriebsstrangs insbesondere eines Parallelhybridantriebsstrangs für ein Fahrzeug zu entnehmen.The representation according to 1 is the schematic structure of a drive train, in particular a parallel hybrid powertrain for a vehicle to take.

Ein in 1 dargestellter Hybridantrieb 10, bei dem es sich insbesondere um einen Parallelhybridantrieb handelt, umfasst eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine 12, die über eine Welle 16 mit einer elektrischen Maschine 14 gekoppelt ist. Bei der elektrischen Maschine 14 kann es sich um den mindestens einen Elektroantrieb des Hybridantriebs 10 handeln oder um einen der Verbrennungskraftmaschine 12 zugeordneten Starter. Die elektrische Maschine 14 steht mit einer Batterie 18 in Verbindung, bei der es sich im Falle eines Starters um die 12-Volt-Bordnetzbatterie handeln kann oder im Falle eines Hybridantriebs wie in 1 dargestellt, um eine Traktionsbatterie, die auf einem erheblich höheren Spannungsniveau betrieben wird.An in 1 illustrated hybrid drive 10 , which is in particular a parallel hybrid drive, comprises a multi-cylinder internal combustion engine 12 that over a wave 16 with an electric machine 14 is coupled. At the electric machine 14 It may be the at least one electric drive of the hybrid drive 10 Act or one of the internal combustion engine 12 associated starter. The electric Ma machine 14 stands with a battery 18 in connection, which may be in the case of a starter to the 12-volt on-board battery or in the case of a hybrid drive as in 1 shown to be a traction battery that operates at a significantly higher voltage level.

Der Verbrennungskraftmaschine 12 ist ein Steuergerät 22 zugeordnet, welches über eine erste Verbindungsstelle 26 an einen Fahrzeugbus 20 gekoppelt ist, bei dem es sich z.B. um einen CAN-Bus handeln kann. Der elektrischen Maschine 14 ist ebenfalls ein Steuergerät 24 zugeordnet, welches über eine zweite Verbindungsstelle 28 mit dem Fahrzeugbus 20 gekoppelt ist.The internal combustion engine 12 is a control unit 22 assigned, which via a first connection point 26 to a vehicle bus 20 is coupled, which may be, for example, a CAN bus. The electric machine 14 is also a control unit 24 assigned, which via a second connection point 28 with the vehicle bus 20 is coupled.

Das Steuergerät 22 für die Verbrennungskraftmaschine 12 steht sowohl mit Aktuatoren AI als auch mit Sensoren SI in Verbindung. Bei den Sensoren Si kann es sich z.B. um Brennraumdrucksensoren, Klopfsensoren, Winkelgeber und dergleichen handeln, während es sich bei den Aktuatoren AI um Ein- und Auslassventile der jeweiligen Zylinder, eine Drosselklappe, Abgasrückführventile und dergleichen mehr handeln kann.The control unit 22 for the internal combustion engine 12 is associated with both actuators A I and with sensors S I. The sensors S i may be, for example, combustion chamber pressure sensors, knock sensors, angle sensors and the like, while the actuators A I may be intake and exhaust valves of the respective cylinders, a throttle valve, exhaust gas recirculation valves and the like.

Auch das Steuergerät 24, welches des elektrischen Maschine 14 zugeordnet ist, verfügt über Aktuatoren AJ, SJ, die der elektrischen Maschine 14 zugeordnet sind. Hinsichtlich der Sensoren kann es sich um Drehzahl- oder Winkellagegeber handeln, hinsichtlich der Aktuatoren AJ um Erregerspulen. Als Aktuatoren Aj kommen daneben Transistoren, Leistungsschalter und gegebenenfalls Kupplungen in Frage; hinsichtlich der Sensoren Sj, die der mindestens einen elektrischen Maschine zugeordnet sind, sind Sensoren für die Strommessung und die Spannungsmessung oder Encoder sowie Resolver zu nennen.Also the control unit 24 , which of the electric machine 14 is assigned, has actuators A J , S J , the electric machine 14 assigned. With regard to the sensors, these may be speed or angular position transmitters with regard to the actuators A J around exciter coils. As actuators A j come next transistors, circuit breakers and possibly couplings in question; With regard to the sensors S j , which are assigned to the at least one electrical machine, sensors for current measurement and voltage measurement or encoders and resolvers may be mentioned.

Der Darstellung gemäß 2 ist ein Flussdiagramm des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens zur Erfassung einer Schwingungsinformation zu entnehmen. Gemäß der schematischen Zeichnung in 1 sind die Verbrennungskraftmaschine 12 und die min destens eine elektrische Maschine 14 über die Welle 16 fest miteinander gekoppelt. Unter den Sensoren SJ befindet sich ein Sensor, der in Funktion eines Winkelgebers die Drehlage der mindestens einer elektrischen Maschine 14 erfasst. Über die Welle 16 sind der Rotor der mindestens einen elektrischen Maschine 14 und die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 12 fest miteinander gekoppelt. Durch die feste Kopplung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 12 und der mindestens einen elektrischen Maschine 14 kann auf eine bekannte gelernte Winkellage als Bezugspunkt, wie z.B. über die Auslauferkennung des Steuergeräts 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 oder durch Synchronisierung von Zündung und Einspritzung beim Start der Verbrennungskraftmaschine 12 gelernt oder festgestellt werden kann. Innerhalb einer Bandpassfilterung 44 wird nach dem Start 42 der Schwingungserfassung 40 gegebenenfalls eine Bandpassfilterung des über den Winkelgeber erfassten Winkelsignals vorgenommen. Dadurch kann eine Eingrenzung der auszuwertenden Schwingungen erreicht werden, so dass nur die Schwingungen hinsichtlich Amplitude und Frequenz erfasst werden, die relevant sind. In einer sich daran anschließenden Ermittlung 46 der Schwerpunktlage und Amplitude der Schwingung wird das Winkelsignal aufbereitet und gespeichert. Daran anschließend erfolgt eine Ermittlung 48 eines „Zeitstempels". Mit „Zeitstempel" wird im vorliegenden Zusammenhang eine Zeitinformation verstanden, zu der das Winkelsignal aufgetreten ist.The representation according to 2 a flow chart of the inventively proposed method for detecting a vibration information can be seen. According to the schematic drawing in 1 are the internal combustion engine 12 and at least one electric machine 14 over the wave 16 firmly coupled together. Among the sensors S J is a sensor which, in function of an angle sensor, the rotational position of the at least one electric machine 14 detected. About the wave 16 are the rotor of the at least one electric machine 14 and the crankshaft of the internal combustion engine 12 firmly coupled together. Due to the fixed coupling between the internal combustion engine 12 and the at least one electric machine 14 can be on a known learned angular position as a reference point, such as via the outlet detection of the controller 22 the internal combustion engine 12 or by synchronization of ignition and injection at the start of the internal combustion engine 12 learned or can be determined. Within a bandpass filtering 44 will after the start 42 the vibration detection 40 if necessary, a bandpass filtering of the angular signal detected by means of the angle transmitter is undertaken. As a result, a narrowing of the vibrations to be evaluated can be achieved so that only the oscillations with respect to amplitude and frequency that are relevant are detected. In a subsequent investigation 46 the center of gravity and amplitude of the vibration, the angle signal is processed and stored. This is followed by a determination 48 In the present context, "time stamp" is understood as meaning a time information at which the angle signal has occurred.

In einem sich an die Ermittlung 48 des „Zeitstempels" der Schwerpunktlage sowie der Amplitude der Schwingung anschließenden Schritt 50 erfolgt eine optionale erste Bewertung der gespeicherten Schwingung und anschließend eine Relevanzprüfung 52. Stellt sich heraus, dass die gespeicherte Schwingung nicht relevant ist, wird zum Start 42 zurückverzweigt, ist die gespeicherte Schwingung hingegen relevant, erfolgt eine Übertragung 54. Innerhalb der Übertragung 54 wird die gespeicherte Information hinsichtlich der erfassten Schwingung hinsichtlich Schwerpunktlage, Amplitude sowie „Zeitstempel" an das in 1 dargestellte Motorsteuergerät 22 übermittelt. Dort findet die Zuordnung des Fehlers auf den entsprechenden Zylinder der mehrzylindrigen Verbrennungskraftmaschine 12 statt.In one to the investigation 48 the "time stamp" of the center of gravity and the amplitude of the vibration subsequent step 50 an optional first evaluation of the stored oscillation takes place and then a relevance check 52 , If it turns out that the stored vibration is not relevant, it will start 42 backward branching, if the stored oscillation is relevant, a transfer takes place 54 , Within the transmission 54 the stored information with respect to the detected oscillation in terms of center of gravity, amplitude and "timestamp" to the in 1 illustrated engine control unit 22 transmitted. There is the assignment of the error to the corresponding cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine 12 instead of.

Besteht die in 1 dargestellte feste Kopplung der Verbrennungskraftmaschine 12 mit der mindestens einen elektrischen Maschine 14 über die starre Welle 16 hingegen nicht, sondern ist die Verbindung als eine Kupplung realisiert, so dass die Winkellage der Verbrennungskraftmaschine 12 zu mindestens einer elektrischen Maschine 14 variabel ist, wird eine relative Winkellage der beiden Maschinen 12, 14 zueinander ermittelt. Dazu ist eine gemeinsame synchronisierte Zeitbasis der beteiligten Steuergeräte mit Verwendung eines „Zeitstempels" für die Kommunikation der Schwingungsinformation erforderlich. Diese gemeinsame synchronisierte Zeitbasis kann z.B. über eine „globale Zeit" bei Verwendung des TTP-C-Protokolls, bei Einsatz von TTCAN, FlexRay oder dergleichen oder auch anderer zeitgesteuerter Kommunikation erhalten werden. Daneben kann ein individueller Abgleich der Zeitinformation mittels Frage oder Antwort unter Zugrundelegung einer jeweils eigenen Zeitbasis oder hinsichtlich der Ermittlung der Antwortzeit auch eine Zeitdifferenz zu einer fremden Zeitbasis unter Berücksichtigung der Laufzeit vorgenommen werden. Die gemeinsame, synchronisierte Zeitbasis kann aber auch über eine zusätzliche Leitung, auf der ein Signal übertragen wird, welches synchron zum Drehzahlgeber der mindestens einen elektrischen Maschine 14 ist, realisiert sein. Eine Flanke des auf der zusätzlichen Leitung übertragenen Signals wird von dem Prozessor des Steuergeräts 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 ausgewertet und in Relation zu der eigenen Drehzahlerfassung gesetzt. In Abwandlung der vorstehenden Alternative kann das Signal als Rechtecksignal von Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 an das Steuergerät 24 der mindestens einen elektrischen Maschine 14 gesandt werden.Is the in 1 shown fixed coupling of the internal combustion engine 12 with the at least one electric machine 14 over the rigid wave 16 however, not, but the connection is realized as a clutch, so that the angular position of the internal combustion engine 12 to at least one electric machine 14 is variable, is a relative angular position of the two machines 12 . 14 determined to each other. For this purpose, a common synchronized time base of the control devices involved with use of a "timestamp" for the communication of the vibration information is required.This common synchronized time base can eg have a "global time" when using the TTP-C protocol, when using TTCAN, FlexRay or like or other timed communication can be obtained. In addition, an individual comparison of the time information by means of question or answer on the basis of a respective time base or with respect to the determination of the response time and a time difference to a foreign time base, taking into account the duration can be made. But the common, synchronized time base can also be transmitted via an additional line on which a signal is transmitted, which synchronously to the speed sensor of the min at least one electric machine 14 is to be realized. An edge of the signal transmitted on the additional line is from the processor of the controller 22 the internal combustion engine 12 evaluated and set in relation to the own speed detection. In a modification of the above alternative, the signal as a square wave signal from the control unit 22 the internal combustion engine 12 to the control unit 24 the at least one electric machine 14 be sent.

Der Darstellung gemäß 3 ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren zur Differenzwertermittlung der Winkellage als Flussdiagramm zu entnehmen. Bei einer nicht vorhandenen festen Kopplung der mindestens einen elektrischen Maschine 14 an die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 12, nicht vorhandener Welle 16 oder auch zu Zwecken der Diagnose, kann die Zuordnung einer relativen Winkellage der beiden Maschinen 12, 14 zueinander gelernt werden. Dazu ist die im Zusammenhang mit 2 bereits erwähnte gemeinsame, synchronisierte Zeitbasis erforderlich. Unter Verwendung dieser gemeinsamen, synchronisierten Zeitbasis wird gemäß der Differenzwertermittlung 60 der Winkellage nach dem Start 62 eine Synchronisation 64 durchgeführt, d.h. abgefragt, ob die Zeitinformation des Steuergeräts 24 der mindestens einen elektrischen Maschine 14 und die Zeitinformation des Steuergeräts 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 synchronisiert sind. Bei Verneinung dieser Abfrage wird vor die Abfrage 64 zurückverzweigt, bejahendenfalls wird eine Zwischenspeicherung 66 vorgenommen, bei der die „eigene" Winkelinformation, dies bedeutet die Winkelinformation der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 12 unter Hinzuziehung eines „Zeitstempels" zwischengespeichert wird.The representation according to 3 the method proposed according to the invention for calculating the difference value of the angular position can be taken as a flow chart. In the absence of a fixed coupling of the at least one electric machine 14 to the crankshaft of the internal combustion engine 12 , nonexistent wave 16 or also for purposes of diagnosis, the assignment of a relative angular position of the two machines 12 . 14 to be learned to each other. This is related to 2 previously mentioned common, synchronized time base required. Using this common, synchronized time base, according to the difference value determination 60 the angular position after the start 62 a synchronization 64 carried out, that is queried, whether the time information of the controller 24 the at least one electric machine 14 and the time information of the controller 22 the internal combustion engine 12 are synchronized. If this query is denied, the query will precede 64 backward branching, if yes, a temporary storage 66 made, in which the "own" angle information, this means the angular information of the crankshaft of the internal combustion engine 12 cached with the inclusion of a "time stamp".

Innerhalb einer Abfrage 68 wird geprüft, ob das Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 eine Winkelinformation mit Zeitstempel von der mindestens einen elektrischen Maschine 14 empfangen hat.Within a query 68 it checks if the control unit 22 the internal combustion engine 12 an angle information with time stamp from the at least one electric machine 14 has received.

Wird die Abfrage 68 verneint, wird erneut vor die Abfrage 64 hinsichtlich der Synchronisation zurückverzweigt; wird die Abfrage 68 hinsichtlich der empfangenen Winkelinformation bejaht, erfolgt eine Laufzeitkorrektur 70 im Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12. Innerhalb der Laufzeitkorrektur 70 wird der empfangene Winkel mit dem Zeit stempel verglichen, mit dem im Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 ein Winkel mit gleichem Zeitstempel zwischengespeichert wurde.Will the query 68 denies, again before the query 64 branched back in terms of synchronization; becomes the query 68 affirmed in terms of the received angle information, there is a delay correction 70 in the control unit 22 the internal combustion engine 12 , Within the runtime correction 70 the received angle is compared with the time stamp, with that in the control unit 22 the internal combustion engine 12 An angle was cached with the same time stamp.

Nach der Vornahme der Laufzeitkorrektur 70 wird der eventuell ermittelte Differenzwinkel zur Korrektur der Winkellage der beiden Steuergeräte 22, 24 verwendet. Sind die Steuergeräte 22, 24 durch eine Kupplung trennbar, wird dies bei jedem schließen der Kupplung erneut durchgeführt, da eine nicht feste Verbindung Änderungen hinsichtlich der Winkellage zwischen dem Rotor der mindestens einen elektrischen Maschine 14 und der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine 12 nach sich zieht.After making the runtime correction 70 is the possibly determined differential angle to correct the angular position of the two control units 22 . 24 used. Are the controllers 22 . 24 separable by a clutch, this is performed again each time the clutch is closed, since a non-fixed connection changes in the angular position between the rotor of the at least one electric machine 14 and the crankshaft of the internal combustion engine 12 pulls.

Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, eine Schwingung temporär nicht zu unterdrücken, sofern ein Reglereingriff in Bezug auf die Schwingungsdämpfung eine vordefinierte Schwelle überschreitet. Dies kann gegebenenfalls nur im Fehlerfall auf Anforderung des Steuergeräts 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 durchgeführt werden. Somit steht dem Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 die Möglichkeit zur Verfügung, das nicht gedämpfte Signal der Kurbelwelle auf konventionellem Wege zu analysieren und somit die bereits vorhandene Aussetzererkennung zu nutzen. Dazu ist eine Erweiterung der Kommunikation auf dem Fahrzeugbus 20, welcher z.B. als CAN-Bus ausgeführt sein kann, geboten.In addition, there is also the possibility of temporarily suppressing an oscillation if a regulator intervention with respect to the oscillation damping exceeds a predefined threshold. This may possibly only in case of error on request of the controller 22 the internal combustion engine 12 be performed. Thus stands the control unit 22 the internal combustion engine 12 the possibility to analyze the unattenuated signal of the crankshaft in a conventional way and thus to use the existing misfire detection. This is an extension of communication on the vehicle bus 20 , which may be designed as a CAN bus, offered.

Für die vorstehend beschriebene Diagnose ist die einwandfreie Funktion der mindestens einen elektrischen Maschine 14 notwendig, sei es ein Elektromotor innerhalb des in 1 schematisch wiedergegebenen Hybridantriebs 10, sei es ein der Verbrennungskraftmaschine 12 zugeordneter Starter-Generator. Dies bedeutet, dass das von der mindestens einen elektrischen Maschine 14 erzeugte Drehmoment bei konstanter Ansteuerung dieser ausreichend konstant über eine Umdrehung der elektrischen Maschine 14 sein sollte. Zu diesem Zweck sind der mindestens einen elektrischen Maschine 14 die Sensoren SJ zugeordnet, mit denen die elektrische Maschine 14 hinsichtlich ihrer einwandfreien Funktion untersucht werden kann. Sollten diese Diagnosen einen Fehler an der elektrischen Maschine 14 ergeben, kann über eine Statusinformation von der elektrischen Maschine 14 an das Steuergerät 22 der Verbrennungskraftmaschine 12 die Aussetzererkennung gesperrt werden. Mit den Sensoren SJ kann die elektrische Maschine 14 bei Einsatz als ein Elektroantrieb innerhalb des Hybridantriebs 10 bei getrennter Kupplung zur Verbrennungskraftmaschine 12 im Betriebsmodus „elektrisches Fahren" auf die Abgabe einer gleichförmigen Drehung hin überwacht werden. Da die Fehlermechanismen innerhalb der elektrischen Maschine 14 nicht zu sporadischen, sondern zu gleichmäßig wiederholten Drehmomentschwankungen führen würden, ist es möglich, diese Schwankungen gut von Anregungen durch den Antriebsstrang zu unterscheiden. Daneben kann die mindestens eine elektrische Maschine 14 mit Endstufenüberwachung, mit Stromüberwachung, mit Vergleich der einzelnen Phasen zueinander und der Stromanstiegsgeschwindigkeit in den einzelnen Phasen diagnostiziert werden. Besteht zwischen der Verbrennungskraftmaschine 12 und der mindestens einen elektrischen Maschine 14 keine feste Kopplung in Gestalt der Welle 16 gemäß 1, sondern ist zwischen diesen beiden Maschinen 12, 14 eine Trennkupplung eingebaut, kann die Trennkupplung ebenfalls hinsichtlich unkontrollierten Schlupfes überwacht werden. Unkontrollierter Schlupf an der Trennkupplung kann einerseits zu Momentenschwankungen führen und andererseits die Bezugssysteme der elektrischen Maschine 14 und der Verbrennungskraftmaschine 12 ständig gegeneinander verschieben. Daher ist anzustreben, die Bezugssysteme ständig abzugleichen und eine Änderung bei geschlossener Trennkupplung als Kupplungsfehler zu interpretieren. Ein derartiger Kupplungsfehler wird ebenfalls zur Abschaltung der Aussetzererkennung durch Auswertung der Winkel bzw. Schwingungssignale der elektrischen Maschine 14 führen.For the diagnosis described above, the proper function of the at least one electric machine 14 necessary, be it an electric motor within the in 1 schematically reproduced hybrid drive 10 be it one of the internal combustion engine 12 assigned starter generator. This means that of the at least one electric machine 14 torque generated at constant control of this sufficiently constant over a revolution of the electric machine 14 should be. For this purpose, the at least one electric machine 14 the sensors S J associated with which the electric machine 14 can be examined for their proper function. Should these diagnostics make a mistake on the electrical machine 14 can give about status information from the electric machine 14 to the control unit 22 the internal combustion engine 12 the misfire detection is blocked. With the sensors S J , the electric machine 14 when used as an electric drive within the hybrid drive 10 with separate coupling to the internal combustion engine 12 in the operating mode "electric driving" to the output of a uniform rotation to be monitored because the failure mechanisms within the electric machine 14 Not too sporadic, but would lead to uniformly repeated torque fluctuations, it is possible to distinguish these fluctuations well from suggestions by the drive train. In addition, the at least one electric machine 14 be diagnosed with output stage monitoring, with current monitoring, with comparison of the individual phases to each other and the rate of current rise in the individual phases. Consists between the internal combustion engine 12 and the at least one electric machine 14 no fixed coupling in the shape of the shaft 16 according to 1 but is between these two machines 12 . 14 installed a separating clutch, the separating clutch can also be monitored for uncontrolled slip. Uncontrolled slip on the separating clutch can lead to torque fluctuations on the one hand and, on the other hand, the reference systems of the electrical machine 14 and the internal combustion engine 12 constantly shifting against each other. Therefore, it is desirable to constantly adjust the reference systems and to interpret a change with closed disconnect clutch as a clutch error. Such a coupling error is also for switching off the misfire detection by evaluating the angle or vibration signals of the electric machine 14 to lead.

Die bisher bekannten und eingesetzten Aussetzererkennungsmethoden für Verbrennungskraftmaschinen 12 haben vor allem bei niedriger Last und hohen Drehzahlen Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit der empfangenen Signale. Um diesem Problem abzuhelfen, können bei einem Hybridantrieb 10 durch die zugrunde liegende Betriebsstrategie diese Bereiche hinsichtlich des Einsatzmodus „rein elektrisches Fahren" und „hybrides Fahren" gemieden werden. Bei Parallelhybriden kann dies z.B. dadurch erfolgen, dass kleine Lasten, d.h. die Anforderung von geringen Drehmomenten durch den Fahrer abwechselnd von der elektrischen Maschine 14 übernommen werden oder die elektrische Maschine 14 die Verbrennungskraftmaschine 12 zusätzlich als Generator belastet.The previously known and used misfire detection methods for internal combustion engines 12 have problems with the reliability of the received signals, especially at low load and high speeds. To remedy this problem, in a hybrid drive 10 the underlying operating strategy avoids these areas in terms of the "purely electric driving" and "hybrid driving" modes of deployment. For parallel hybrids, this can be done, for example, by allowing small loads, ie the requirement of low torques by the driver, alternately from the electric machine 14 be taken over or the electric machine 14 the internal combustion engine 12 additionally charged as a generator.

Claims (10)

Verfahren zur Bestimmung der Laufruhe einer Verbrennungskraftmaschine (12), der mindestens eine elektrische Maschine (14) zugeordnet ist, insbesondere innerhalb eines Hybridantriebs (10), der ein Steuergerät (22) für die Verbrennungskraftmaschine (12), zumindest ein Steuergerät (24) für die mindestens eine elektrische Maschine (14) aufweist, die über einen Fahrzeugbus (20) Signale austauschen, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelinformation der mindestens einen elektrischen Maschine (14) über den Fahrzeugbus (20) an das Steuergerät (22) der Verbrennungskraftmaschine (12) übertragen wird.Method for determining the smoothness of an internal combustion engine ( 12 ), the at least one electric machine ( 14 ), in particular within a hybrid drive ( 10 ), which is a control unit ( 22 ) for the internal combustion engine ( 12 ), at least one control device ( 24 ) for the at least one electrical machine ( 14 ), which via a vehicle bus ( 20 ) Exchange signals, characterized in that the control information of at least one electric machine ( 14 ) via the vehicle bus ( 20 ) to the control unit ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) is transmitted. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelinformationen Winkel- und Schwingungsinformationen hinsichtlich der Amplitude und Schwerpunktlage der Schwingung sowie eine Zeitinformation hinsichtlich des Auftretens der Schwingung an der mindestens einen elektrischen Maschine (14) umfassen.A method according to claim 1, characterized in that the control information angle and vibration information with respect to the amplitude and center of gravity of the vibration and a time information regarding the occurrence of the vibration at the at least one electric machine ( 14 ). Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Drehgleichförmigkeit der mindestens einen elektrischen Maschine (14) für die Abschaltung und/oder Korrektur einer Aussetzererkennung im Steuergerät (22) der Verbrennungskraftmaschine (12) berücksichtigt wird.Method according to claim 1, characterized in that rotational uniformity of the at least one electric machine ( 14 ) for switching off and / or correcting misfire detection in the control unit ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) is taken into account. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsinformationen bei bekannter oder gelernter Winkellage über eine Auslauferkennung des Steuergeräts (22) der Verbrennungskraftmaschine (12) oder Synchronisierung von Zündung und Einspritzung bei Start der Verbrennungskraftmaschine (12) übertragen werden.A method according to claim 2, characterized in that the vibration information at a known or learned angular position via an outlet detection of the control device ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) or synchronization of ignition and injection at the start of the internal combustion engine ( 12 ) be transmitted. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei variabler Winkellage zwischen der Verbrennungskraftmaschine (12) und der mindestens einen elektrischen Maschine (14), eine relative Winkellage zwischen der Verbrennungskraftmaschine (12) und der mindestens einen elektrischen Maschine (14) unter Verwendung einer hinsichtlich der Steuergeräte (22) und (24) gemeinsamen synchronisierten Zeitbasis ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that at variable angular position between the internal combustion engine ( 12 ) and the at least one electrical machine ( 14 ), a relative angular position between the internal combustion engine ( 12 ) and the at least one electrical machine ( 14 ) using a control device ( 22 ) and ( 24 ) common synchronized time base is determined. Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame synchronisierte Zeitbasis eine Zeitinformation für die Kommunikation der Steuergeräte (22, 24) auf dem Fahrzeugbus (20) umfasst.Method according to Claim 5, characterized in that the common synchronized time base contains time information for the communication of the control devices ( 22 . 24 ) on the vehicle bus ( 20 ). Verfahren gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gemeinsame synchronisierte Zeitbasis durch zeitgesteuerte Kommunikation mittels TTP/C-Protokoll, TTCAN oder FlexRay realisiert ist, oder ein individueller Abgleich der Zeitinformation mittels Frage und Antwort bei jeweils eigener Zeitbasis in den Steuergeräten (22, 24) unter Berücksichtigung der Laufzeit erfolgt oder auf einer zusätzlichen Leitung ein zum Drehzahlgeber der mindestens einen elektrischen Maschine (14) synchrones Signal versandt wird.A method according to claim 5, characterized in that the common synchronized time base is realized by time-controlled communication using TTP / C protocol, TTCAN or FlexRay, or an individual comparison of the time information by question and answer at their own time base in the control units ( 22 . 24 ) taking into account the transit time or on an additional line to the speed sensor of the at least one electric machine ( 14 ) synchronous signal is sent. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flanke des auf einer zusätzlichen Leitung übertragenen Signals im Prozessor des Steuergeräts (22) der Verbrennungskraftmaschine (12) ausgewertet wird und in Relation zur dort erfassten Drehzahlinformation der Verbrennungskraftmaschine (12) gesetzt wird.A method according to claim 7, characterized in that an edge of the signal transmitted on an additional line signal in the processor of the control unit ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) is evaluated and in relation to the detected there speed information of the internal combustion engine ( 12 ) is set. Verfahren gemäß der Ansprüche 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Laufzeitkorrektur (70) der Winkelsignale der mindestens einen elektrischen Maschine (14) der empfangene Winkel von der mindestens einen elektrischen Maschine (14) mit einem Zeitstempel eines im Steuergerät (22) der Verbrennungskraftmaschine (12) zwischengespeicherten Winkelsignals mit identischem Zeitstempel verglichen wird.Method according to claims 3 and 5, characterized in that after a time correction ( 70 ) of the angle signals of the at least one electrical machine ( 14 ) the received angle from the at least one electrical machine ( 14 ) with a time stamp of one in the control unit ( 22 ) of the internal combustion engine ( 12 ) buffered angle signal is compared with an identical timestamp. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz der Winkelinformation von Verbrennungskraftmaschine (12) und der mindestens einen elektrischen Maschine (14) zur Korrektur der Winkellage in den beiden Steuergeräten (22, 24) verwendet wird.A method according to claim 9, characterized ge indicates that the difference of the angle information of internal combustion engine ( 12 ) and the at least one electrical machine ( 14 ) for correcting the angular position in the two control devices ( 22 . 24 ) is used.
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