DE102011109084A1 - Method for controlling powertrain of internal combustion engine of motor vehicle, involves providing brief gas impact of internal combustion engine at predetermined speed of internal combustion engine during sliding operation state - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines in verschiedenen Betriebszuständen betriebenen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer von einem Fahrer mittels eines Fahrpedals gesteuerten Brennkraftmaschine, einem Getriebe und dazwischen angeordnetem Drehschwingungsdämpfer und Reibungskupplung mittels einer Onboard-Diagnoseeinrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern.The invention relates to a method for controlling a drive train of a motor vehicle operated in different operating states with an internal combustion engine controlled by a driver by means of an accelerator pedal, a transmission and a torsional vibration damper and friction clutch arranged therebetween by means of an onboard diagnostic device for detecting misfires.
Gattungsgemäße Antriebsstränge sind seit langem aus Serienanwendungen bekannt. Weiterhin ist beispielsweise aus der
Diese niederfrequenten Schwingungen treten im gleitenden Zustand bevorzugt auf, wenn die Bogenfedern eines als Zweimassenschwungrad ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers auf eine bestimmte Weise vorkonditioniert sind. Eine derartige Vorkonditionierung erfolgt dabei während einer vorhergehenden Zugphase mit einem ausreichend hohen Motormoment auf hohe Drehzahlen. Hierbei werden die Bogenfedern komprimiert und mittels Fliehkraft an der radial außerhalb der Bogenfedern vorgesehenen Abstützung angelegt, so dass sich diese infolge Reibung bei nachlassenden Drehzahlen nicht mehr entspannen und im vorgespannten, vorkonditionierten Zustand bleiben. Wird beispielsweise während einer schnellen Schaltung aus- und eingekuppelt, verschiebt sich das vorgespannte Bogenfederpaket im Bogenfederkanal des Zweimassenschwungrads vom zugseitigen Anschlag zum ausgangsseitigen Anschlag, bis die Bogenfeder zwischen dem ausgangsseitigen Anschlag und dem in Schubrichtung eingangsseitigen Anschlag ohne Entspannung eingespannt ist. Diese Einspannung verhindert ein geringfügiges Entspannen der am eingangsseitigen Anschlag eingespannten Endwindungen und damit ein welches Verhalten des Zweimassenschwungrads, welches niederfrequente Schwingungen isoliert. Vielmehr ist die hierbei effektive Steifigkeit des Zweimassenschwungrads infolge der zugseitig an dem ausgangsseitigen Anschlag anliegenden und sich an dem eingangsseitigen Anschlag abstützenden Windungen der Bogenfedern entsprechend hoch, wodurch in bestimmten Drehzahlbereichen beispielsweise zwischen 2000 und 3000 U/min, im gleitenden Betriebszustand niederfrequente Schwingungen auftreten können. Diese können zu Fehldetektionen von Zündaussetzern in der Motorsteuerung führen.These low-frequency vibrations preferably occur in the sliding state when the bow springs of a torsional vibration damper designed as a dual-mass flywheel are preconditioned in a certain way. Such Vorkonditionierung takes place during a previous train phase with a sufficiently high engine torque to high speeds. Here, the bow springs are compressed and applied by means of centrifugal force on the radially outside of the bow springs provided support, so that they no longer relax due to friction at decreasing speeds and remain in the pre-stressed, preconditioned state. If, for example, disengaged and engaged during a fast circuit, the preloaded bow spring assembly shifts in Bogenfedungskanal the dual mass flywheel from the Zugseitigen stop to the output side stop until the bow spring is clamped between the output side stop and the input in the direction of thrust stop without relaxation. This clamping prevents a slight relaxation of the end turns clamped on the input-side stop and thus a behavior of the dual-mass flywheel which isolates low-frequency oscillations. Rather, the case of effective stiffness of the dual mass flywheel due to the zugseitig on the output side stop and supporting the input side stop supporting turns of the bow springs is correspondingly high, which in certain speed ranges, for example, between 2000 and 3000 rev / min, may occur in the sliding operating state low-frequency vibrations. These can lead to misdetections of misfires in the engine control.
Um derartige niederfrequente Schwingungen zu unterbinden werden konstruktive Änderungen des Drehschwingungsdämpfers vorgeschlagen, beispielsweise in Form von Innendämpfer, Zuggewindefeder oder dergleichen. Diese Maßnahmen verringern eine rotatorische Gesamtsteifigkeit des Drehschwingungsdämpfers wie Zweimassenschwungrad im vorkonditionierten Zustand der Bogenfedern. Nachteilig sind eine Verteuerung des Drehschwingungsdämpfers und ein dadurch erhöhter Baumraumbedarf beziehungsweise Einschränkungen im Isolationsgrad, wenn beispielsweise der durch einen Innendämpfer belegte Bauraum nicht für ein Fliehkraftpendel genutzt werden kann.In order to prevent such low-frequency vibrations, structural changes of the torsional vibration damper are proposed, for example in the form of internal dampers, tension thread springs or the like. These measures reduce a rotational total stiffness of the torsional vibration damper such as dual mass flywheel in the preconditioned state of the bow springs. Disadvantages are an increase in the cost of the torsional vibration damper and thereby an increased need for tree space or restrictions in the degree of isolation, if, for example, the space occupied by an inner damper can not be used for a centrifugal pendulum.
Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren für die Steuerung eines Antriebsstrangs mit einer Kompensation von Zündaussetzern mittels einer Onboard-Diagnoseeinrichtung vorzuschlagen, bei dem ein Drehschwingungsdämpfer wie Zweimassenschwungrad ohne konstruktive Maßnahmen zur Unterdrückung niederfrequenter Schwingungen im gleitenden Betriebszustand des Kraftfahrzeugs auskommt.The object of the invention is therefore to propose a method for the control of a drive train with a compensation of misfires by means of an onboard diagnostic device, in which a torsional vibration damper such as dual mass flywheel without constructive measures to suppress low-frequency vibrations in the sliding operating state of the motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines in verschiedenen Betriebszuständen betriebenen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer von einem Fahrer mittels eines Fahrpedals gesteuerten Brennkraftmaschine, einem Getriebe und dazwischen angeordnetem Drehschwingungsdämpfer und Reibungskupplung mittels einer Onboard-Diagnoseeinrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern gelöst, wobei während eines gleitenden Betriebszustands mit einer Verzögerung des Kraftfahrzeugs trotz geringfügig befeuerter Brennkraftmaschine ein kurzzeitiger Gasstoß der Brennkraftmaschine bei einer vorgegebenen Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen wird. Durch den kurzzeitigen Gasstoß werden die vorkonditionierten Bogenfedern des beispielsweise in Form eines Zweimassenschwungrads ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers von dem eingangsseitigen Anschlag in Zugrichtung weg verlagert, so dass infolge der dadurch verminderten rotatorischen Steifigkeit die niederfrequenten Schwingungen im Antriebsstrang unterdrückt werden und eine weniger störungsanfällige Ermittlung von Zündaussetzern ermöglicht wird.The object is achieved by a method for controlling a drive train of a motor vehicle operated in different operating states with an internal combustion engine controlled by a driver, a transmission and a torsional vibration damper and friction clutch arranged therebetween by means of an onboard diagnostic device for detecting misfires, wherein during a sliding Operating state is provided with a delay of the motor vehicle despite slightly fueled internal combustion engine, a short-term gas shock of the internal combustion engine at a predetermined speed of the internal combustion engine. Due to the short-term gas impact the preconditioned bow springs of the trained example in the form of a dual mass flywheel damper are shifted away from the input side stop in the pulling direction, so that due to the thereby reduced rotational stiffness, the low-frequency vibrations are suppressed in the drive train and less susceptible to failure detection of misfires is made possible.
Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, den Gasstoß bei möglichst niedrigen Drehzahlen durchzuführen, um einen bei höheren Drehzahlen als Komforteinbuße verspürbaren Gasstoß zu verhindern. Andererseits erfolgt der Gasstoß bevorzugt bei Drehzahlen größer als den Drehzahlen, bei denen die niederfrequenten Schwingungen angeregt werden. Der sich ergebende Drehzahlbereich ist dabei anwendungsspezifisch und beispielsweise von dem Hubraum, Anzahl der Zylinder, Diesel- oder Otto-Prinzip der Brennkraftmaschine, der Art des Drehschwingungsdämpfers und des nachgeschalteten Getriebes, welches ein handbetätigtes oder automatisiertes Handschaltgetriebe, ein Doppelkupplungsgetriebe oder dergleichen sein kann, sowie der weiteren Ausbildung des Antriebsstrangs abhängig, wobei sich ein bevorzugter Drehzahlbereich zwischen 3000 und 4000 U/min als vorteilhaft erwiesen hat.It has proved to be advantageous, the gas shock at the lowest possible speeds to prevent a perceptible at higher speeds than comfort loss gas shock. On the other hand, the gas shock is preferably at speeds greater than the speeds at which the low-frequency vibrations are excited. The resulting speed range is application-specific and, for example, the displacement, number of cylinders, diesel or Otto principle of the internal combustion engine, the type of torsional vibration damper and the downstream transmission, which may be a hand-operated or automated manual transmission, a dual-clutch transmission or the like, as well as the further formation of the drive train dependent, with a preferred speed range between 3000 and 4000 rev / min has been found to be advantageous.
Der Gasstoß kann durch einen einmaligen oder mehrere aufeinanderfolgende Zündvorgänge von Zylindern erfolgen, die mit einer höheren Füllung des Kraftstoffgemisches einen kurzzeitigen Drehmomentstoß der Brennkraftmaschine erzeugen und damit die vorkonditionierten Bogenfedern entgegen der von der Fliehkraft abhängenden Reibkraft an der Gehäuseaußenseite in Umfangsrichtung verlagern und damit einen Abstand zwischen den zugseitigen Anschlägen am Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfer bewirken. Hierdurch wird die Steifigkeit des Drehschwingungsdämpfers vermindert und niederfrequente Schwingungen werden besser gegenüber der Brennkraftmaschine beziehungsweise der Zündaussetzer erfassenden Sensorik isoliert. Vorteilhaft kann beispielsweise ein Gasstoß sein, der durch eine höhere Befüllung eines einzigen Zylindervolumens gegenüber einer im aktuellen Betriebszustand mittleren Zylinderfüllung der übrigen Zylinder mit Kraftstoffgemisch vorgesehen wird.The gas shock can be done by a single or more successive ignition of cylinders that produce a short-term torque shock of the engine with a higher filling of the fuel mixture and thus shift the preconditioned bow springs against the centrifugal force dependent on the frictional force on the outside of the housing in the circumferential direction and thus a distance between cause the zugseitigen attacks on the input part of the torsional vibration damper. As a result, the rigidity of the torsional vibration damper is reduced and low-frequency vibrations are better isolated from the internal combustion engine or the misfire detecting sensor. Advantageously, for example, be a gas shock, which is provided by a higher filling of a single cylinder volume compared to an average in the current operating state cylinder filling of the remaining cylinder with fuel mixture.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, einen Gasstoß erst dann einzuleiten, wenn der Beginn einer niederfrequenten Schwingung erkannt wird. Hierzu können bereits vorhandene Sensoren wie beispielsweise Drehzahlsensoren der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Getriebeeingangswelle ausgewertet werden. Beispielsweise kann der Gasstoß abhängig von einem Überschreiten eines Schwellwerts der niederfrequenten Schwingungen, beispielsweise deren Amplitude oder einem Erkennen einer typischen Frequenz eingeleitet werden. Beispielsweise kann eine Routine zur Ermittlung von Zündaussetzern, wie sie beispielsweise in der
Die Erfindung wird anhand der in den
und
and
Unter Zug in Abschnitt a stellt sich abhängig von dem über den Drehschwingungsdämpfer wie Zweimassenschwungrad übertragenen Moment ein hoher Verdrehwinkel zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil des Zweimassenschwungrads ein. Dieser variiert im Bereich des wechselnden Moments während des Kuppelns der Reibungskupplung in Abschnitt b stark und pendelt sich während einer Motorreibungsphase der Brennkraftmaschine auf eine Schubphase mit gegenüber einer Gleichgewichtsphase ohne Last auf Null gesetztem Verdrehwinkel bei negativen Verdrehwinkeln ein. Infolge des nachfolgend gleitenden Betriebszustands trifft der zugseitige Anschlag die vorkonditionierte Blattfeder und verspannt den Drehschwingungsdämpfer mit geringer Last bei Verdrehwinkeln nahe Null, so dass im gleitenden Zustand ein steifes Verhalten des Drehschwingungsdämpfers eingestellt wird, der den Antriebsstrang anfällig für die Erregung niederfrequenter Schwingungen macht.Under train in section a, depending on the transmitted via the torsional vibration damper as dual mass flywheel torque sets a high angle of rotation between the input part and output part of the dual mass flywheel. This varies greatly in the region of the alternating torque during the coupling of the friction clutch in section b and settles during a motor friction phase of the internal combustion engine to a coasting phase with respect to an equilibrium phase without load set to zero angle of rotation at negative angles of rotation. As a result of the subsequent sliding operating condition of the zugseitige stop meets the preconditioned leaf spring and braces the torsional vibration damper with low load at angles of rotation close to zero, so that in the sliding state a stiff behavior of the torsional vibration damper is adjusted, which makes the drive train vulnerable to the excitation low-frequency oscillations.
Die
Teildiagramm II zeigt den Verlauf
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DrehzahlverlaufSpeed curve
- 22
- Winkelverlaufangle curve
- 33
- DrehzahlabsenkungSpeed reduction
- 44
- Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
- 55
- Eingangsteilintroductory
- 66
- Ausgangsteiloutput portion
- 77
- Bogenfederbow spring
- 88th
- Anschlagattack
- 99
- Anschlagattack
- 1010
- Anschlagattack
- 1111
- Anschlagattack
- 1212
- Diagrammdiagram
- 1313
- Verlaufcourse
- 1414
- Verlaufcourse
- 1515
- Verlaufcourse
- 1616
- Amplitudeamplitude
- 16a16a
- Amplitudeamplitude
- 1717
- Amplitudeamplitude
- 17a17a
- Amplitudeamplitude
- 1818
- Gasstoßgas impact
- 18a18a
- Gasstoßgas impact
- II
- Teildiagrammpartial diagram
- IIII
- Teildiagrammpartial diagram
- IIIIII
- Teildiagrammpartial diagram
- aa
- Abschnittsection
- bb
- Abschnittsection
- cc
- Abschnittsection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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