DE102007025735A1 - Assembly bearing i.e. active assembly bearing, controlling method for use in motor vehicle, involves considering longitudinal dynamics, transverse dynamics and vertical dynamics of motor vehicle to provide potential relative movements - Google Patents

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Abstract

The method involves changing rigidity and/or damping of an assembly bearing at a mounting condition in a vertical direction in dependence of boundary conditions. Longitudinal dynamics, transverse dynamics and vertical dynamics of a motor vehicle are considered in order to provide potential relative movements between an assembly and a carrier during the control of actuators influencing known characteristics. The assembly and the carrier are allowed to work by the changes of the rigidity and/or damping.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines ansteuerbaren Aggregatelagers in einem Kraftfahrzeug, über welches ein Fahrzeug-Antriebsaggregat oder ein an dieses gekoppeltes Getriebe an einem Träger oder dgl. des Fahrzeugs abgestützt ist und wobei die Steifigkeit und/oder die Dämpfung des Aggregatelagers im Einbauzustand im wesentlichen in Vertikalrichtung in Abhängigkeit von Randbedingungen veränderbar ist. Üblicherweise handelt es sich bei diesen Randbedingungen um die Drehzahl des Antriebsaggregats und dessen im wesentlichen vertikale Beschleunigung, wobei ein erfindungsgemäß angesteuertes Aggregatelager auch in Abhängigkeit dieser genannten Randbedingungen in seiner Charakteristik verändert werden kann.The The invention relates to a method for controlling a controllable Aggregate bearing in a motor vehicle, via which a Vehicle drive unit or coupled to this gearbox supported on a support or the like of the vehicle and wherein the stiffness and / or the damping of the Aggregate bearing in the installed state substantially in the vertical direction changeable depending on boundary conditions is. These are usually the conditions to the speed of the drive unit and its substantially vertical acceleration, wherein an inventively driven Aggregate bearing also in dependence of these boundary conditions in its characteristics can be changed.

Ziel der sog. Aggregatelagerung in Kraftfahrzeugen ist es, die Schwingungen des Antriebsaggregats selbst, bei dem es sich üblicherweise um eine Hubkolben-Brennkraftmaschine (= Verbrennungsmotor oder vorliegend auch nur „Motor" genannt) handelt, zu bedampfen sowie die Bewegung(en) des Aggregats, worunter zumeist die Baueinheit von Brennkraftmaschine und angeflanschtem Getriebe verstanden wird, zu begrenzen, sowie die Körperschallübertragung von diesen genannten Komponenten in den Fahrgastraum des Fahrzeugs zu minimieren. Stand der Technik bzw. derzeit eingesetzt sind in der Aggregatelagerung dabei entweder einfache Gummilager oder konventionelle sowie schaltbare Hydrolager. Von letzteren ist deren Charakteristik hinsichtlich Feder-Steifigkeit und Dämpfung veränderbar. Weiterhin sind aktive Tilger bzw. aktive Hydrolager in Entwicklung oder bereits im Serieneinsatz.aim The so-called aggregate storage in motor vehicles is the vibrations the drive unit itself, which is usually to a reciprocating internal combustion engine (= internal combustion engine or present also just "engine" called) to steam as well as the Movement (s) of the unit, including most of the assembly of internal combustion engine and flanged gear is understood to limit, as well the structure-borne sound transmission of these mentioned Minimize components in the passenger compartment of the vehicle. was standing the technology or are currently used in the aggregate storage either simple rubber bearings or conventional and switchable hydraulic bearings. Of the latter is their characteristic in terms of spring stiffness and damping changeable. Furthermore, active Tilger or active hydraulic bearings in development or already in series use.

Einfache Gummilager sowie konventionelle Hydrolager sind rein passive Systeme und können nur durch eine konstruktiv andere Gestaltung oder Veränderung der verwendeten Werkstoffe andere Eigenschaften annehmen. Schaltbare Hydrolager hingegen können je nach Bedarf bzw. in Abhängigkeit von Randbedingungen zwischen zwei Zuständen (hier sog. Charakteristika) geschaltet werden. Ein erster Zustand ist für den Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine (d. h. des Antriebsaggregats) vorgesehen, in welchem das Lager in einen weichen Zustand geschaltet wird. Bei der anderen Randbedingung handelt es sich um den Fahrbetrieb des Fahrzeugs mit entsprechender Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine, in dem das Lager in einen harten Zustand (harte Charakteristik) geschaltet wird. Dieses Umschalten erfolgt mittels eines vorliegend sog. Aktuators.easy Rubber mounts and conventional hydraulic mounts are purely passive systems and can only do so through a constructively different design or change the materials used other properties accept. Switchable hydraulic bearings, however, can vary depending on Demand or depending on boundary conditions between two states (here called characteristics) are switched. A first state is for the idling operation of the internal combustion engine (i.e., the power plant) in which the bearing in a soft state is switched. The other constraint is on it is the driving of the vehicle with appropriate power output the internal combustion engine, in which the bearing in a hard state (hard Characteristic) is switched. This switching is done by means of a presently called actuator.

Die bekannten aktiven Aggregatelager-Systeme können in zwei Gruppen unterteilt werden, nämlich in konventionelle Hydrolager mit aktiven Tilgern und in aktive Hydrolager. Die grundsätzliche Wirkungsweise dieser aktiven Systeme ist identisch und basiert auf dem bekannten Prinzip der Auslöschung von Schwingungen durch Aufbringen von gegenphasigen Schwingungen mittels eines geeigneten Aktuators.The known active aggregate storage systems can in two Groups are divided, namely in conventional hydraulic bearings with active absorbers and in active hydraulic bearings. The basic mode of action This active system is identical and based on the known Principle of extinguishing vibrations by applying of antiphase vibrations by means of a suitable actuator.

So zeigen beispielsweise die DE 198 56 081 C2 oder die DE 101 10 822 B4 sog. aktive Aggregatelager, welche mittels eines Aktuators veränderlich eine Kraft zwischen dem über dieses Aggregatelager auf einem Träger oder dgl. abgestützten Aggregat und dem besagten Träger einleiten können. Schaltbare Hydrolager mit veränderbarer Federsteifigkeit sind bspw. in der DE 10 2004 015 036 B4 oder in der DE 195 10 433 A1 gezeigt. Ein Aggregatelager mit variabler hydraulischer Dämpfung zeigt bspw. die EP 1 488 132 B1 . Auch an diesen schaltbaren Hydrolagern ist ein sog. Aktuator vorgesehen, mit Hilfe dessen eine Umschaltung zwischen den verschiedenen Zuständen bzw. Charkteristika des Lagers erfolgt.For example, show the DE 198 56 081 C2 or the DE 101 10 822 B4 so-called active aggregate bearings, which by means of an actuator can variably initiate a force between the aggregate bearing supported by this assembly bearing on a carrier or the like and the said carrier. Switchable hydraulic bearings with variable spring stiffness are, for example, in the DE 10 2004 015 036 B4 or in the DE 195 10 433 A1 shown. An assembly bearing with variable hydraulic damping shows, for example, the EP 1 488 132 B1 , Also, at these switchable hydraulic bearings, a so-called. Actuator is provided, with the aid of which a changeover between the various states or characteristics of the bearing takes place.

Grundsätzlich können diese bekannten ansteuerbaren Aggregatelager – genauer Aggregatelager, die einen ansteuerbaren Aktuator zur Veränderung der Charakteristik des Lagers aufweisen – den bestehenden Konflikt zwischen einer möglichst weichen Lagerung einerseits, die im Hinblick auf gutes Akustikverhalten und akzeptables Schwingungsverhalten (des Kraftfahrzeugs in seiner Gesamtheit) gefordert wird, sowie einer harten Lagerung andererseits, die im Hinblick auf eine optimale Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs gefordert wird, nur bedingt auflösen. Üblicherweise kommt nämlich bei schaltbaren bzw. ansteuerbaren Aggregatelagern ein Zweipunktregler zum Einsatz, wobei beim Erreichen bzw. Verlassen der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine zwischen den beiden möglichen Zuständen des Aggregatelagers umgeschaltet wird. Da bei diesen bisherigen aktiven Aggregatelagerungssystemen lediglich versucht wird, die (dominanten) Motorordnungen zu tilgen, sind die Drehzahl und die Beschleunigung des Antriebsaggregates in Vertikalrichtung die wesentlichen Eingangsgrößen des Regelungsalgorithmus.in principle can these known controllable aggregate storage - more precisely Aggregate bearing, which has a controllable actuator for modification characteristic of the warehouse - the existing one Conflict between the softest possible storage on the one hand, in terms of good acoustics and acceptable vibration behavior (the motor vehicle in its entirety) is required, as well as On the other hand, a hard storage, which in terms of optimal Driving dynamics of the motor vehicle is required, only conditionally dissolve. Usually namely, comes with switchable or controllable aggregate bearings a two-position controller is used, wherein upon reaching or leaving the idling speed of the internal combustion engine between the two switched possible states of the assembly warehouse becomes. As with these previous active aggregate storage systems just trying to pay off the (dominant) engine orders, are the speed and acceleration of the drive unit in the vertical direction, the essential input variables of the control algorithm.

Ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur Ansteuerung eines ansteuerbaren Aggregatelagers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung.One In contrast, improved method for controlling a controllable assembly bearing according to the preamble of the claim 1 show, is therefore an object of the present invention.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ansteuerung von die genannten Eigenschaften, nämlich die Steifigkeit und/oder Dämpfung des Aggregatelagers beeinflussenden Aktuatoren die Längsdynamik, Querdynamik und Vertikaldynamik des Fahrzeugs berücksichtigt wird, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger zu schließen und diesen durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung entgegen zu wirken. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.The solution to this problem is characterized in that the longitudinal dynamics, lateral dynamics and vertical dynamics of the vehicle is taken into account in the control of the aforementioned properties, namely the stiffness and / or damping of the assembly bearing influencing actuators, to thereby on potential relative movements between the unit and the carrier to close and counteract this by changing the stiffness and / or damping. Advantageous developments are content of the dependent claims.

Zunächst ist festzustellen, dass die Bewegungen und Schwingungen des Aggregats bzw. Aggregatverbundes aus Brennkraftmaschine (= Motor) und angeflanschtem Getriebe nicht nur durch den Verbrennungsprozess in der Brennkraftmaschine sowie durch die beteiligten Nebenaggregate hervorgerufen werden, sondern weiterhin auf die in das Aggregat über das Fahrwerk des Kraftfahrzeugs eingeleiteten Kräfte zurückzuführen sind. Daher wird vorgeschlagen, den auf Einflüsse aus dem Fahrwerk beruhenden Bewegungen des Aggregats frühzeitig dadurch entgegen zu wirken, dass diese Einflüsse bzw. deren Auftreten überwacht und erkannt wird/werden und dass alleine daraufhin, ohne dass das Aggregat hierauf bereits reagieren kann, die Charakteristik des Aggregatelagers gezielt derart eingestellt wird, dass die Auswirkung dieser Einflüsse gering bleibt, d. h. möglichst minimiert wird. Konkret handelt es sich hierbei also um eine Stuckererkennung und Stuckerbekämpfung, weiterhin um eine Wankerkennung und Wankbekämpfung des Aggregats und schließlich (in der dritten Dimension) um eine Nickerkennung und Nickbekämpfung des Aggregats.First It should be noted that the movements and vibrations of the unit or aggregate assembly of internal combustion engine (= engine) and flanged Transmission not only by the combustion process in the internal combustion engine and caused by the ancillary components involved, but continue to be in the aggregate via the landing gear attributed to the motor vehicle forces are. Therefore, it is suggested that influences from the Chassis based movements of the unit early counteract that these influences or their Occurrence is monitored and recognized / and that alone then, without the unit being able to react, the characteristic of the aggregate bearing specifically set in such a way is that the impact of these influences remains low, d. H. minimized as possible. Specifically, this is So to a Stuckererkennung and Stuckerbekämpfung, continue to a roll recognition and rolling control of the aggregate and finally (in the third dimension) a pitch recognition and pitch control of the aggregate.

Zur Erkennung dieser potentiellen bzw. ohne Einleitung von Gegenmaßnahmen vorhersehbaren Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger, auf dem das Aggregat über das ansteuerbare Aggregatelager abgestützt ist, nämlich zur Erkennung eines potentiellen Stuckerns und/oder Wankens und/oder Nickens des Aggregats, soll nun sowohl die Längsdynamik als auch die Querdynamik als auch die Vertikaldynamik des Fahrzeugs überwacht und geeignet berücksichtigt werden. Unter dem Begriff „Längsdynamik" wird dabei insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeug-Längsbeschleunigung (in Fahrtrichtung positiv bzw. negativ) verstanden, während die „Querdynamik" üblicherweise durch die Gierrate und die Querbeschleunigung des Fahrzeugs definiert ist. Zur Überwachung und Berücksichtigung der „Vertikaldynamik" des Fahrzeugs können einerseits radindividuell der Radhub, die Radhubgeschwindigkeit sowie die Radhubbeschleunigung berücksichtigt werden, ferner oder alternativ die Bescheunigung des Fzg.-Aufbaus in Vertikalrichtung und weiterhin die Relativbewegung des Aggregats gegenüber dem Fzg.-Aufbau in Vertikalrichtung sowie die entsprechende Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung.to Detection of this potential or without initiation of countermeasures predictable relative movements between the unit and the carrier, on which the unit via the controllable assembly warehouse is supported, namely for the detection of a potential Stuckerns and / or rolling and / or Nickens the aggregate, should now both the longitudinal dynamics and the lateral dynamics as also monitors the vertical dynamics of the vehicle and suitable be taken into account. Under the term "longitudinal dynamics" in particular, the vehicle speed and the vehicle longitudinal acceleration (in the direction of travel, positive or negative) understood, while the "lateral dynamics" usually by the yaw rate and the lateral acceleration of the vehicle is defined. For monitoring and consideration of the "vertical dynamics" of the On the one hand, the vehicle can be wheel-individually the wheel stroke, considered the Radhubgeschwindigkeit and the Radhubbeschleunigung be, further or alternatively the Bescheunigung the Fzg. structure in the vertical direction and continue the relative movement of the unit opposite the Fzg. structure in the vertical direction and the appropriate speed and / or acceleration.

Bspw. kann aus einer starken Verzögerung des Fahrzeugs in Fahrtrichtung bei einer längs eingebauten Brennkraftmaschine eine Nickbewegung der Brennkraftmaschine bzw. des Aggregats gegenüber dem Fzg.-Aufbau prognostiziert werden und dieser insbesondere durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung zumindest eines geeigneten der mehreren Aggregatelager entgegen gewirkt werden, noch ehe diese Nickbewegung (aufgrund der Massenträgheit des Aggregats) überhaupt einsetzt. Bspw. kann aus einer hohen Gierrate und einer starken Querbeschleunigung des Fahrzeugs auf schnelle Kurvenfahrt und somit hohe Zentrifugalkräfte geschlossen werden, die bei einer längs eingebauten Brennkraftmaschine eine Wankbewegung des Aggregats gegenüber dem Fzg.-Aufbau hervorrufen würde, der mit Erkennen dieser Fzg.-Querdynamik insbesondere durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung zumindest eines geeigneten der mehreren Aggregatelager entgegen gewirkt werden kann, noch ehe diese Wankbewegung (aufgrund der Massenträgheit des Aggregats) überhaupt einsetzt. Analoges gilt für Vertikalbewegungen vorzugsweise der Vorderräder des Fahrzeugs oder des Fzg.-Aufbaus (= Karosserie).For example. may be due to a strong deceleration of the vehicle in the direction of travel in a longitudinally installed internal combustion engine, a pitching motion the internal combustion engine or the unit relative to the Vehicle construction can be predicted and this particular by Changing the stiffness and / or damping at least a suitable one of the several assembly bearings are counteracted, nor before this pitching movement (due to the inertia of the Aggregate) are used at all. For example. can be from a high Yaw rate and a strong lateral acceleration of the vehicle fast cornering and thus high centrifugal forces closed be that in a longitudinally installed internal combustion engine a rolling movement of the unit relative to the vehicle body would cause the recognition of this vehicular lateral dynamics in particular by changing the stiffness and / or damping at least one suitable one of the several assembly bearings can be acted before this rolling movement (due to inertia of the aggregate) at all. The same applies to Vertical movements, preferably the front wheels of the vehicle or of the vehicle body (= body).

Im Sinne einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Verwendung und eine Ansteuerung eines aktiven Aggregatelagers vorgeschlagen, welches veränderlich eine Kraft zwischen dem bereits genannten Träger und dem darauf unter Zwischenschaltung des Aggregatelagers abgestütztem Aggregat einleiten kann. Insbesondere für derartige Aggregatelager wird vorgeschlagen, weiterhin die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs sowie das vom Antriebsaggregat (durch den Fahrer) abgeforderte oder vom Antriebsaggregat abgegebene Antriebsmoment zu berücksichtigen, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem genannten Träger bzw. dem Fzg.-Aufbau zu schließen und diesen potentiellen Relativbewegungen durch aktives Einprägen von Kräften über zumindest eines geeigneten der mehreren Aggregatelager entgegen zu wirken.in the For the purposes of an advantageous development, the use and proposed a control of an active assembly bearing, which changeable a force between the already mentioned carrier and the supported thereon with the interposition of the assembly bearing Can initiate aggregate. In particular, for such aggregate storage is proposed to continue the driving speed of the vehicle as well that requested by the drive unit (by the driver) or by the Drive unit to consider delivered drive torque, from this to potential relative movements between the aggregate and to close said carrier or the vehicle body and these potential relative movements through active imprinting of forces over at least one of the appropriate counteract several aggregate bearings.

Wenn das Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb ausgerüstet ist und somit neben einer Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat ein weiteres Antriebsaggregat in Form eines Elektromotors aufweist, so kann ferner ein Umschalten zwischen den beiden Antriebsaggregaten oder ein Zuschalten oder Abschalten eines zweiten Antriebsaggregats bei Aufrechterhaltung des Betriebes eines ersten Antriebsaggregats berücksichtigt werden, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger zu schließen und diesen potentiellen Relativbewegungen durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung des Aggregatelagers und/oder durch aktives Einprägen von Kräften (mittels eines sog. aktiven Aggregatelagers) entgegen zu wirken.If the motor vehicle is equipped with a hybrid drive and thus in addition to an internal combustion engine as a drive unit further drive unit in the form of an electric motor has, so can also switch between the two drive units or a connection or disconnection of a second drive unit while maintaining the operation of a first drive unit to be taken into account to potential relative movements to close between the unit and the carrier and these potential relative movements by changing the rigidity and / or damping of the assembly bearing and / or by active impressing of forces (by means of a so-called active aggregate bearing) counteract.

Bei der im vorhergehenden Absatz genannten Ansteuerungs-Strategie handelt es sich also um ein Reagieren auf ein Sonderereignis. Eine solche Reaktion ist aber auch für Nicht-Hybrid-Fahrzeuge, d. h. für Kraftfahrzeuge, die nur ein Antriebsaggregat aufweisen, möglich. Bei einem solchen sog. Sonderereignis kann es sich um eine Stop-Start-Funktion des Antriebsmotors handeln, oder bspw. um den Leerlauf-Betriebspunkt der Antriebs-Brennkraftmaschine. Eine bevorzugte elektronische Steuereinheit zur Ansteuerung der mehreren Aggregatelager in einem Kraftfahrzeug kann modular aufgebaut sein und verschiedene Regler-Module aufweisen, so bspw. ein erstes Regler-Modul zur Erkennung und Bekämpfung von durch das Fahrwerk hervorgerufenen Motor-Bewegungen sowie ein zweites Regler-Modul zur Erkennung und Bekämpfung der soeben genannten Sonderereignisse, wobei das letztgenannte Regler-Modul bei Auftreten eines solchen Sonderereignisses durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung zumindest eines geeigneten der mehreren Aggregatelager und/oder durch mögliches Einprägen von Kräften mittels eines geeigneten von mehreren aktiven Aggregatelagern einer durch dieses Sonderereignis ansonsten hervorgerufenen potentiellen Relativbewegung des Aggregats gegenüber dem Fzg.-Aufbau (bzw. dem bereits mehrfach genannten Träger) entgegen wirkt.The activation strategy referred to in the preceding paragraph is therefore a reaction to a special event. However, such a reaction is also for non-hybrid vehicles, ie for motor vehicles, which is only a drive unit have, possible. Such a so-called special event may be a stop-start function of the drive motor or, for example, the idling operating point of the drive internal combustion engine. A preferred electronic control unit for controlling the multiple assembly storage in a motor vehicle may be modular and have various controller modules, such as. A first controller module for detecting and combating caused by the chassis engine movements and a second controller module for Recognition and control of the special events just mentioned, wherein the latter controller module by occurrence of such a special event by changing the rigidity and / or damping of at least one suitable of the plurality of aggregate bearings and / or by possible impressing of forces by means of a suitable one of several active aggregate bearings This special event otherwise counteracted potential relative movement of the unit against the vehicle body (or the already mentioned several times carrier) counteracts.

Weiterhin kann bei der geregelten Ansteuerung des Aggregatelagers eine adaptive Anpassung an den Verschleiß und/oder die Alterung der jeweils betroffenen Komponenten erfolgen. Ebenso kann eine adaptive Anpassung an den Typ des Antriebsaggregats erfolgen, d. h. dass bspw. im Falle einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat eine adaptive Anpassung der Ansteuerung dahingehend erfolgt, wie groß die Anzahl der Zylinder ist oder ob es sich um einen Dieselmotor oder um einen Ottomotor handelt. Insbesondere jedoch kann bezüglich einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat eine aktive Zylinderabschaltung im Hinblick auf eine Tilgung der Motorordnungen berücksichtigt werden, d. h. es kann bereits bei der Ansteuerung des Aggregatelagers im Hinblick auf eine Minimierung von Relativbewegungen des Antriebsaggregats gegenüber dem Fzg.-Aufbau berücksichtigt werden, ob einzelne Zylinder der Brennkraftmaschine nicht weiter befeuert oder nach einer Abschaltung wieder befeuert werden, um potentiellen aus der jeweiligen Zustandsänderung resultierenden Relativbewegungen entgegen zu wirken, noch ehe diese aufgrund der Massenträgheit des Aggregats überhaupt einsetzen.Farther can be used in the controlled control of the assembly bearing an adaptive Adaptation to the wear and / or aging of each affected Components are made. Likewise, an adaptive adaptation to the Type of drive unit done, d. H. that, for example, in the case of a multi-cylinder Reciprocating internal combustion engine as drive unit an adaptive Adaptation of the control is done to what extent the Number of cylinders is or whether it is a diesel engine or is a gasoline engine. In particular, however, with regard to a multi-cylinder internal combustion engine as a drive unit a active cylinder deactivation with a view to eradicating engine orders be considered, d. H. it can already be used during activation of the assembly bearing with a view to minimizing relative movements of the drive unit with respect to the vehicle body whether individual cylinders of the internal combustion engine will not continue be fired or re-fired after a shutdown to potential resulting from the respective state change To counteract relative movements, even before these due to the Use inertia of the unit at all.

Das vorgeschlagene Verfahren, insbesondere dessen Weiterbildungen in den Unteransprüchen, gestattet/gestatten es vorteilhafterweise, die steigenden, an die Entwicklungsingenieure von Kraftfahrzeugen gestellten Anforderungen, die ihre Ursache in neuartigen Motor- und Antriebstechnologien, verkürzten Entwicklungszeiten und einer steigenden Anzahl von Fahrzeugderivaten haben, zu reagieren. Mit einem für das hier vorgeschlagene Regelungskonzept zugrunde liegenden mechatronischen Aggregatelagerungssystem, welches die Möglichkeit bietet, insbesondere in Vertikalrich tung (im Einbauzustand) die Steifigkeiten und/oder die Dämpfung der Aggregatelager zu ändern sowie ggf. über diese aktiv Kräfte in das System einzuprägen, so dass per Software die grundlegenden Eigenschaften der einzelnen Aggregatelager geändert werden können, kann eine relativ einfache Anpassung bzw. Applikation der Aggregatelager an den jeweiligen Fzg.-Typ erfolgen.The proposed methods, in particular its developments in the subclaims, allows / advantageously allows the rising, to the development engineers of motor vehicles requirements arising from novel engine and and drive technologies, shortened development times and an increasing number of vehicle derivatives have to respond. With a regulation concept proposed here underlying mechatronic aggregate storage system, which offers the possibility, especially in vertical direction (when installed) the stiffness and / or damping to change the assembly warehouse and if necessary via this actively force forces into the system, so that by software the basic characteristics of the individual assembly storage can be changed, a relatively simple Adaptation or application of the assembly storage to the respective Vehicle type.

Ein bevorzugtes Regelungskonzept zur Durchführung des hier vorgeschlagenen Verfahrens kann als Eingangsgrößen der Regelung somit bspw. von einem Motorsteuergerät (der Antriebs-Brennkraftmaschine) die aktuelle Motordrehzahl, die Anzahl der befeuerten Zylinder, den aktuellen Gang eines der Brennkraftmaschine nachgeschalteten Stufengetriebes sowie das von der Brennkraftmaschine abgegebene Motormoment erhalten. Berücksichtigt werden kann weiterhin der Kilometerstand des Kraftfahrzeugs, um die bereits genannte Adaption an Verschleiß und Alterung durchführen zu können. Ein zentrales Steuergerät kann weiterhin Aussagen darüber liefern, ob eine Motor-Start-Stop-Automatik, eine Zylinderabschaltung, ein Hybridantrieb vorhanden bzw. aktiv ist und um welchen Typ von Antriebs-Brennkraftmaschine (Benzin oder Diesel, Zylinderzahl) es sich handelt. Insbesondere jedoch sind die bereits ausführlich erläuterten Daten zur Fahrzeug-Dynamik (Längsdynamik: Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeuglängsbeschleunigung; Querdynamik: Gierrate und Querbeschleunigung; Vertikaldynamik: Radhub, Radhubgeschwindigkeit, Radhubbeschleunigung, Bescheunigung der Karosserie in z-Achse (= Vertikalrichtung), z-Relativbewegung des Aggregats zur Karosserie und die entsprechende Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung) zu berücksichtigen.One preferred control concept for carrying out the here proposed method can be used as input variables the control thus, for example. From an engine control unit (the Drive internal combustion engine) the current engine speed, the number the fired cylinder, the current gear of one of the internal combustion engine downstream stepped transmission and the output from the internal combustion engine Engine torque received. It can still be considered the mileage of the motor vehicle to the already mentioned adaptation to carry out wear and aging. A central control unit can continue to provide statements about it whether an engine start-stop system, a cylinder deactivation, a hybrid drive is present or active and which type of Drive internal combustion engine (gasoline or diesel, number of cylinders) it is acting. In particular, however, are already in detail explained data on vehicle dynamics (longitudinal dynamics: Vehicle speed and vehicle longitudinal acceleration; Lateral dynamics: yaw rate and lateral acceleration; Vertical dynamics: Radhub, Radhubgeschwindigkeit, Radhubbeschleunigung, Bescheunigung of the body in z-axis (= vertical direction), z-relative movement of the aggregate to the body and the corresponding speed or acceleration) to take into account.

Als Ausgangsgrößen dieses Regelungskonzepts können vorzugsweise über elektrische Spannung und elektrischen Strom die jeweiligen Aktuatoren der ansteuerbaren Aggregatelager derart gestellt werden, dass die Federsteifigkeit und/oder Dämpfung des Aggregatelagers in Vertikalrichtung (= z- Richtung in Einbaulage) gezielt eingestellt und/oder im Falle eines sog. aktiven Aggeratelagers eine aktive Kraft in z-Richtung zwischen dem Aggregat und dem dieses über das Aggregatelager tragenden Träger eingebracht werden kann.When Output variables of this control concept can preferably via electrical voltage and electrical Current the respective actuators of the controllable assembly warehouse be made such that the spring stiffness and / or damping of the assembly bearing in vertical direction (= z direction in installation position) set specifically and / or in the case of a so-called. Active Aggeratelagers a active force in z-direction between the aggregate and this over the assembly bearing carrying carrier are introduced can.

Der allgemeine Aufbau einer solchen Reglung ist mit Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen der beigefügten 1 zu entnehmen. Dabei bezeichnet

MSA:
Motor-Start-Stop-Automatik
nMotor:
Drehzahl des Motors = Antriebs-Brennkraftmaschine
zMotor:
Relativbewegung (Weg) des Motors gegenüber der Karosserie in z-Richtung (mit einem Punkt über dem Buchstaben z ist die Geschwindigkeit und mit zwei Punkten die Beschleunigung gekennzeichnet)
zKarosserie:
die Bewegung (Weg) des Fzg.-Aufbaus in Vertikalrichtung
zRad:
die Bewegung (Weg) eines Fzg.-Rads in Vertikalrichtung
ax_Fzg:
die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs (in Fahrtrichtung)
vFzg:
die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs
φ:
den Gierwinkel des Fahrzeugs; mit Punkt = sog. Gierrate
ax_Fzg:
die (bspw. messbare) Querbeschleunigung des Fahrzeugs
The general structure of such a control is with inputs and outputs of the attached 1 refer to. This designates
MSA:
Motor-Start-Stop technology
n engine :
Speed of the engine = drive internal combustion engine
z engine :
Relative movement (path) of the engine with respect to the body in z-direction (with a point above the letter z is the speed and with two points the acceleration marked)
z body :
the movement (path) of the vehicle body in the vertical direction
z wheel :
the movement (path) of a vehicle wheel in the vertical direction
a x_Fzg :
the longitudinal acceleration of the vehicle (in the direction of travel)
v vehicle :
the driving speed of the vehicle
φ:
the yaw angle of the vehicle; with point = so-called yaw rate
a x_Fzg :
the (eg measurable) lateral acceleration of the vehicle

In der beigefügten 2 ist eine bevorzugte Regelungsstruktur dargestellt. Wie ersichtlich können im Regelkreis neben den Signalen von Messgliedern (zur Ermittlung von Eingangsgrößen, die im vorhergehenden Absatz aufgeführt sind) auch Signale zumindest eines regelungstechnischen sog. Beobachters in einem Sollwertgenerator berücksichtigt werden. Alle in der Regelung verwendeten Messgrößen können somit sowohl gemessen als auch regelungstechnisch beobachtet werden. Somit kann ein Beobachter entweder zur Sensorreduktion genutzt werden und es kann auf die entsprechenden Messglieder verzichtet werden oder es kann ein zusätzlicher Abgleich zwischen Messwert und Beobachterwert erfolgen.In the accompanying 2 a preferred control structure is shown. As can be seen in the control circuit in addition to the signals from measuring elements (to determine input variables, which are listed in the previous paragraph) and signals of at least one control technology so-called observer are taken into account in a setpoint generator. All measured variables used in the control can thus be measured as well as monitored. Thus, an observer can either be used for sensor reduction and it can be dispensed with the corresponding measuring elements or it can be an additional comparison between measured value and observer value.

Die beigefügte 3 schließlich zeigt einen bereits weiter oben kurz angesprochenen bevorzugten modularen Aufbau der Regelung. Die Regelung kann in einer bevorzugten Ausführungsform demzufolge vier große Kernmodule beinhalten, nämlich:

  • (a) hinsichtlich Motorbewegungen, die durch das Fahrwerk hervorgerufen werden, nämlich Stuckererkennung und -bekämpfung, Motorwankerkennung und -bekämpfung, Nickerkennung und -bekämpfung. Dieses Modul (a) beinhaltet die frühzeitige Erkennung von Motorbewegungen und wirkt diesen durch Verändern der Lager-Steifigkeit und/oder Dämpfung entgegen.
  • (b) Reagieren auf Sonderereignisse, wie bspw. Hybrid-Motorstart-/stopp, Motorstart-/stopp, Leerlauf. Dieses Modul (b) erkennt eines der aufgeführten (oder andere) Sonderereignisse und reagiert durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung, sowie durch mögliches Einprägen von Kräften.
  • (c) Motorordnungen: Dieser Teil der Regelung umfasst die an sich bereits übliche Tilgung der Motorordnungen nach bekanntem Prinzip. Zusätzlich wird vorliegend jedoch die Anzahl der der befeuerten Zylinder (und somit eine ggf. vorliegende Zylinderabschaltung) erkannt und berücksichtigt.
  • (d) Motorbewegungen durch Drehmoment: Hier wird durch Messen von abgegebenem Motormoment, Fahrgeschwindigkeit des Fzg.'s und aktuellem Gang des Stufengetriebes erkannt, welche Motorbewegungen entstehen könnten. Durch Ändern von Steifigkeit und/oder Dämpfung und/oder aktivem Einprägen von Kräften wird diesen Motorbewegungen entgegengewirkt.
The enclosed 3 Finally, shows a previously discussed above preferred modular design of the scheme. The control may therefore in a preferred embodiment include four large core modules, namely:
  • (a) with regard to engine movements caused by the chassis, namely stutterer detection and control, engine roll detection and control, pitch detection and control. This module (a) involves the early detection of engine motion and counteracts this by changing the bearing stiffness and / or damping.
  • (b) Respond to special events such as hybrid engine start / stop, engine start / stop, idle. This module (b) recognizes one of the listed (or other) special events and reacts by changing the stiffness and / or damping, as well as by possible impression of forces.
  • (c) engine orders: This part of the scheme includes the already usual standard eradication of engine orders according to the known principle. In addition, in the present case, however, the number of the fired cylinders (and thus an optionally existing cylinder deactivation) is recognized and taken into account.
  • (d) Motor Movements by Torque: Here, by measuring the output engine torque, vehicle speed, and current gear speed, it detects which engine motions could occur. By changing stiffness and / or damping and / or actively impressing forces, these motor movements are counteracted.

Diesen genannten Kernmodulen (a), (b), (c), (d) sind weitere Algorithmen übergeordnet. Diese beinhalten

  • (1) eine adaptive Anpassung an den Motortyp
  • (2) eine adaptive Anpassung an Verschleiß/Alterung von Komponenten
  • (3) ein autarkes oder vernetztes Arbeiten der Lager, d. h. die Regelung reagiert, ob es sich um eine zentrale Recheneinheit mit mehreren Aggregatelagern handelt, oder um jeweils autarke Aggregatelager mit integrierter Recheneinheit,
  • (4) ein selbstlernendes Verhalten.
These mentioned core modules (a), (b), (c), (d) are superior to other algorithms. These include
  • (1) an adaptive adaptation to the engine type
  • (2) an adaptive adaptation to wear / aging of components
  • (3) a self-sufficient or networked operation of the bearings, ie the regulation responds, whether it is a central processing unit with multiple aggregate warehouses, or each autonomous assembly warehouse with integrated processing unit,
  • (4) a self-learning behavior.

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Claims (7)

Verfahren zur Ansteuerung eines ansteuerbaren Aggregatelagers in einem Kraftfahrzeug, über welches ein Fahrzeug-Antriebsaggregat oder ein an dieses gekoppeltes Getriebe an einem Träger oder dgl. des Fahrzeugs abgestützt ist und wobei die Steifigkeit und/oder die Dämpfung des Aggregatelagers im Einbauzustand im wesentlichen in Vertikalrichtung in Abhängigkeit von Randbedingungen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ansteuerung von die genannten Eigenschaften beeinflussenden Aktuatoren die Längsdynamik, die Querdynamik und die Vertikaldynamik des Fahrzeugs berücksichtigt wird, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger zu schließen und diesen durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung entgegen zu wirken.Method for controlling a controllable assembly bearing in a motor vehicle, via which a vehicle drive unit or a gear coupled to this on a support or the like. The vehicle is supported and wherein the rigidity and / or damping of the assembly bearing in the installed state substantially in the vertical direction in Depending on boundary conditions is variable, characterized in that in the activation of the properties mentioned influencing actuators, the longitudinal dynamics, the lateral dynamics and the vertical dynamics of the vehicle is taken to conclude from this on potential relative movements between the unit and the carrier and this by changing the To counteract stiffness and / or damping. Verfahren nach Anspruch 1 zur Ansteuerung eines aktiven Aggregatelagers, welches veränderlich eine Kraft zwischen Träger und abgestütztem Aggregat einleiten kann, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs sowie das vom Antriebsaggregat abgeforderte oder abgegebene Antriebsmoment berücksichtigt werden, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger zu schließen und diesen ggf. neben einer Veränderung der Steifigkeit und/oder Dämpfung durch aktives Einprägen von Kräften entgegen zu wirken.Method according to Claim 1 for driving an active one Aggregate bearing, which varies a force between Can initiate carrier and supported aggregate, characterized in that the driving speed of the Vehicle and the requested or delivered by the drive unit Drive torque are taken into account in order to potential Relative movements between the unit and the carrier close and possibly this next to a change the stiffness and / or damping by active impressions to counteract forces. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeug mit einem Hybridantrieb ausgerüstet ist und somit neben einer Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat ein weiteres Antriebsaggregat in Form eines Elektromotors aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalten zwischen den beiden Antriebsaggregaten oder ein Zuschalten oder Abschalten eines zweiten Antriebsaggregats bei Aufrechterhaltung des Betriebes eines ersten Antriebsaggregats berücksichtigt wird, um hieraus auf potentielle Relativbewegungen zwischen dem Aggregat und dem Träger zu schließen und diesen durch Verändern der Steifigkeit und/oder Dämpfung und/oder aktives Einprägen von Kräften entgegen zu wirken.Method according to claim 1 or 2, wherein the vehicle equipped with a hybrid drive and thus next to an internal combustion engine as a drive unit another drive unit in the form of an electric motor, characterized in that a switch between the two drive units or a connection or shutdown of a second drive unit while maintaining the operation of a first drive unit taken into account In order to draw from this on potential relative movements between the Aggregate and the carrier to close and this by changing the stiffness and / or damping and / or actively impressing forces to act. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der geregelten Ansteuerung eine adaptive Anpassung an Verschleiß und Alterung der betroffenen Komponenten erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the controlled control a adaptive adaptation to wear and aging of the affected Components takes place. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der geregelten Ansteuerung eine adaptive Anpassung an den Typ des Antriebsaggregats erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the controlled control a Adaptive adaptation to the type of drive unit takes place. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat eine aktive Zylinderabschaltung im Hinblick auf eine Tilgung der Motorordnungen berücksichtigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that with respect to a mehrzylindrigen Internal combustion engine as a drive unit, an active cylinder deactivation with regard to the eradication of engine regulations becomes. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Regelkreis neben den Signalen von Messgliedern auch Signale zumindest eines Beobachters in einem Sollwertgenerator berücksichtigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a control circuit in addition to the signals Measuring elements also signals at least one observer in a setpoint generator be taken into account.
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