DE102013112967A1 - Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors - Google Patents

Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors Download PDF

Info

Publication number
DE102013112967A1
DE102013112967A1 DE102013112967.6A DE102013112967A DE102013112967A1 DE 102013112967 A1 DE102013112967 A1 DE 102013112967A1 DE 102013112967 A DE102013112967 A DE 102013112967A DE 102013112967 A1 DE102013112967 A1 DE 102013112967A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
combustion engine
internal combustion
output shaft
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102013112967.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Baur
Moritz Martiny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102013112967.6A priority Critical patent/DE102013112967A1/de
Priority to US14/547,161 priority patent/US9771881B2/en
Priority to JP2014235634A priority patent/JP5989066B2/ja
Publication of DE102013112967A1 publication Critical patent/DE102013112967A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/02Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving vehicles; peculiar to engines driving variable pitch propellers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/184Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/1846Preventing of breakage of drive line components, e.g. parts of the gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/022Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the clutch status
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/02Clutches
    • B60W2510/0241Clutch slip, i.e. difference between input and output speeds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638Engine speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0685Engine crank angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0695Inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666Engine torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002Output torque
    • F02D2200/1004Estimation of the output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012Engine speed gradient
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/26Control of the engine output torque by applying a torque limit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors mit einer Abtriebswelle, die mit einer Eingangswelle eines Getriebes gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor und das Getriebe von einem Antriebsstrang zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs umfasst sind. Das Verfahren umfasst Schritte des Bestimmens einer Drehzahl der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors, des Bestimmens einer Drehbeschleunigung der Abtriebswelle auf der Basis der Drehzahl der Abtriebswelle, des Bestimmens eines dynamischen Drehmoments der Verbrennungsmotors als Produkt der Drehbeschleunigung und eines dynamischen Trägheitsmoments des Verbrennungsmotors und des Bestimmens eines maximalen Verbrennungsdrehmoments des Verbrennungsmotors aus einer Summe eines vorbestimmten maximalen Drehmoments an der Eingangswelle des Getriebes und dem dynamischen Lastmoment des Verbrennungsmotors.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors, wobei an einem nachgeschalteten Getriebe ein vorbestimmtes maximales Eingangsdrehmoment eingehalten werden soll.
  • Im Zuge der stetigen Verbesserung eines Kraftfahrzeugs ist man bestrebt, Antriebskomponenten des Kraftfahrzeugs möglichst klein und leicht auszuführen. Damit eine Antriebskomponente trotzdem noch eine ausreichende Festigkeit aufweist, wird sie üblicherweise auf eine vorbestimmte Belastung hin optimiert. Fortgeschrittene Methoden der Bauteildimensionierung erlauben es, die Elemente der Antriebskomponente genau auf eine vorbestimmte Belastungskonfiguration abzustimmen. Dadurch können die Antriebskomponenten ihre Funktion auch über längere Zeit problemlos erfüllen und gleichzeitig klein und leicht sein. Fahrleistungen des Kraftfahrzeugs können dadurch verbessert sein. Eine Verschleißfestigkeit der Komponente kann auf eine vorbestimmte Lebensdauer angepasst werden.
  • Diese Vorgehensweise erlaubt es, die Antriebskomponenten genau aufeinander abzustimmen. Wird jedoch eine der Komponenten verändert, beispielsweise indem ein Verbrennungsmotor zum Antrieb des Kraftfahrzeugs in seiner Leistungscharakteristik, seinem maximalen Drehmoment oder seiner maximalen Drehzahl verändert wird, so kann dies erfordern, dass Antriebskomponenten, die mit dem Verbrennungsmotor verbunden sind, wie beispielsweise ein Getriebe oder eine Kupplung, neu ausgelegt, neu konstruiert oder neu getestet werden müssen. Eine solche Anpassung ist mit einem hohen Personaleinsatz, hohem Kosten- und Zeitaufwand sowie einem gewissen Risiko verbunden.
  • Um diesen Mehraufwand zu reduzieren, wird üblicherweise das Drehmoment des Verbrennungsmotors, zumindest in einem kleinen Gang mit einer hohen Untersetzung, reduziert, um das Drehmoment im restlichen Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zu beschränken. Diese Reduktion erfolgt üblicherweise auf einen vorbestimmten, statischen Wert. Durch die statische Drehmomentbegrenzung kann jedoch die Fahrleistung des Kraftfahrzeugs nachteilig beeinflusst sein.
  • DE 10 2013 200 175 A1 zeigt eine Antriebskraftabgabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Eine Maschine und mehrere Motorgeneratoren sind kraftschlüssig miteinander verbunden. Wird ein Drehmoment eines der Motorgeneratoren begrenzt, wird das Drehmoment des anderen Motorgenerators derart korrigiert, dass eine Änderung des Drehmoments an der Maschine oder einem nachgeschalteten Aggregat begrenzt wird.
  • DE 10 2008 046 849 A1 betrifft eine Technik zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs. Während eines Schaltvorgangs eines Getriebes wird ein antreibender Verbrennungsmotor mithilfe einer Zieldrehzahlregelung mit einem zweistufigen Solldrehzahlverlauf gesteuert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, in einem Antriebstrang zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs einen Antriebsmotor zum Antreiben eines Getriebes derart zu steuern, dass das Getriebe nicht überlastet wird, während gleichzeitig eine möglichst ungehinderte Leistungsentfaltung des Verbrennungsmotors zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände des unabhängigen Anspruchs. Weiterbildenden Maßnahmen und Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen enthalten.
  • Ein Verbrennungsmotor umfasst eine Abtriebswelle, die mit einer Eingangswelle eines Getriebes gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor und das Getriebe von einem Antriebsstrang zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs umfasst sind. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern des Verbrennungsmotors umfasst Schritte des Bestimmens einer Drehzahl der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors, des Bestimmens einer Drehbeschleunigung der Abtriebswelle auf der Basis der Drehzahl der Abtriebswelle, des Bestimmens eines dynamischen Drehmoments des Verbrennungsmotors als Produkt der Drehbeschleunigung und einer statischen rotatorisch wirkenden Trägheitsmasse des Verbrennungsmotors und des Bestimmens eines maximalen Verbrennungsdrehmoments des Verbrennungsmotors aus einer Summe eines vorbestimmten maximalen Drehmoments an der Eingangswelle des Getriebes und dem dynamischen Lastmoment des Verbrennungsmotors.
  • Das rotatorisch wirkende Massenträgheitsmoment des Verbrennungsmotors erzeugt bei Änderung der Motordrehzahl ein dynamisches Moment im Folgenden dynamisches Lastmoment genannt, welches dem Vorzeichen der Drehzahländerung entgegenwirkt. Bei Beschleunigung bzw. Anstieg der Motordrehzahl wirkt das Vorzeichen im dynamischen Lastmoment negativ, bei Verzögerung der Motordrehzahl bzw. Absenken der Motordrehzahl positiv. Die Summe aller an der Motorausgangswelle befestigten mitrotierenden Massen (Kurbelwelle, Nockenwellenantrieb, Kolben, Pleuel etc.) ergeben das „Gesamt Massenträgheitsmoment“ des Verbrennungsmotors. Im Folgenden wird dieses als Massenträgheitsmoment des Verbrennungsmotors bezeichnet.
  • Das dynamische Lastmoment des Verbrennungsmotos errechnet sich aus dem Produkt der Drehzahländerung der Motordrehzahl und dem Massenträgheitsmoment des Verbrennungsmotors.
  • Das dynamische Lastmoment des Verbrennungsmotors ist dasjenige Drehmoment, das verwendet werden muss, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors selbst zu erhöhen, ohne eine nachgeschaltete Last wie den Antriebsstrang zu berücksichtigen. Das vom Verbrennungsmotor bereitgestellte Verbrennungsdrehmoment wird stets um das dynamische Lastmoment verringert an der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors bereitgestellt. Auf die beschriebene Weise kann das maximale Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors auf einen größeren Wert angehoben werden als das maximale Drehmoment an der Eingangswelle des Getriebes beträgt. Gegenüber einer statischen Beschränkung des Verbrennungsdrehmoments kann dadurch letztlich mehr Drehmoment im Antriebsstrang zur Verfügung stehen, ohne das maximale Drehmoment an der Eingangswelle des Getriebes zu überschreiten. Ein Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs kann dadurch verbessert sein. Insbesondere ein kritisches Bauteil des Antriebsstrangs, wie beispielsweise ein Kegelrad, ein Tellerrad, ein Wellenlager oder eine Verzahnung eines Gangradpaars des Getriebes kann gleichzeitig verbessert vor Überlastung geschützt werden. Die Lebensdauer des Getriebes und gegebenenfalls des restlichen Antriebsstrangs kann dadurch verlängert sein. Die beschriebene Technik ist sowohl für Getriebearten einsetzbar, eignet sich aber insbesondere zur Verwendung an einem Kraftfahrzeug mit einem Getriebe, dessen unterschiedliche Gangstufen manuell gewechselt werden können (Handschaltgetriebe).
  • Gemäß der Erfindung wird die Summe aus Verbrennungsmoment des Verbrennungsmotors und dem dynamischen Lastmoment des Verbrennungsmotors auf das maximal zulässige Getriebeeingangsmoment begrenzt. Wird ein Drehmoment vom Verbrennungsmotor angefordert, bei dem die Summe aus dem Verbrennungsmoment und dem dynamischem Lastmoment über dem maximal zulässigen Getriebeeingangsmoment liegt, kann der Verbrennungsmotor so angesteuert werden, dass entsprechend weniger Verbrennungsmoment erzeugt wird, um das maximal zulässige Getriebeeingangsmoment nicht zu überscheiten.
  • Solange die Summe aus Verbrennungsmoment und dynamischem Lastmoment das maximal zulässige Getriebeeingangsmoment nicht übersteigt, kann das Verbrennungsmoment des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit des angeforderten Drehmomentes gesteuert werden. Auf diese Weise kann die Beschränkung des Verbrennungsmomentes des Verbrennungsmoors erst dann eingreifen, wenn seitens des Fahrer oder seitens eins automatischen Prozesses ein Drehmoment vom Verbrennungsmotor angefordert wird, das zu einer Überlastung des des Getriebes oder eines Elements im Antriebsstrang führt.
  • Die Drehbeschleunigung der Abtriebswelle wird vorteilhafterweise auf der Basis einer Ableitung der Drehzahl der Abtriebswelle nach der Zeit bestimmt. Die Drehzahl der Abtriebswelle liegt üblicherweise als Wert an Bord des Kraftfahrzeugs bereits vor, die Bestimmung erfolgt häufig mit hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit. In einer Ausführungsform ist ein dedizierter Sensor zur Bestimmung der Drehzahl der Abtriebswelle vorgesehen, in einer anderen Ausführungsform kann die Drehzahl der Abtriebswelle von einem Steuergerät an Bord des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer Motorsteuerung für den Verbrennungsmotor, bezogen werden.
  • Die Ausgangswelle des Verbrennungsmotors kann mittels einer Kupplung mit der Eingangswelle des Getriebes gekoppelt sein, wobei die Kupplung wenigstens teilweise geschlossen ist. Insbesondere wenn der Verbrennungsmotor mit einer Drehzahl betrieben wird, bei der er ein hohes Drehmoment bereitstellen kann, während die Eingangswelle des Getriebes eine niedrigere Drehzahl aufweist, kann so ein Schutz des Getriebes und gegebenenfalls des restlichen Antriebsstrangs vor übermäßigem Drehmoment bewirkt werden.
  • Bevorzugterweise kann die Kupplung mittels eines Kupplungspedals in ihrem Öffnungsgrad gesteuert werden, wobei eine Position des Kupplungspedals abgetastet wird, um zu bestimmen, ob die Kupplung wenigstens teilweise geschlossen ist. Bevorzugterweise wird bestimmt, dass der Öffnungsgrad der Kupplung zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen liegt, die Kupplung also wenigstens teilweise durchrutscht und zwischen Eingangs- und Ausgangsseite der Kupplung ein Schlupf besteht.
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
  • 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang, und
  • 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern des Verbrennungsmotors von 1
    darstellt.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 mit einem Antriebsstrang 105. Der Antriebsstrang 105 umfasst wenigstens einen Verbrennungsmotor 110 mit einer Abtriebswelle 115 und ein Getriebe 120 mit einer Eingangswelle 125, wobei die Abtriebswelle 115 mit der Eingangswelle 125 gekoppelt ist. Die Kopplung der Wellen 115, 125 erfolgt starr oder optional mittels einer Kupplung 130, die mittels eines Kupplungspedals 135, eines steuerbaren Aktuators oder einer anderen Einrichtung wenigstens teilweise geöffnet werden kann. Bevorzugterweise ist ein mit dem Kupplungspedal 135 verbundener Kupplungsschalter 140 vorgesehen, um ein Signal bereitzustellen, welches darauf hinweist, ob die Kupplung 130 vollständig geöffnet ist oder nicht.
  • Der Antriebsstrang 105 kann noch weitere Komponenten umfassen. Insbesondere können ausgangsseitig des Getriebes 120 eine Kardanwelle 145, ein Differenzial 150 oder eines oder mehrere Antriebsräder 155 angeordnet sein. Das wenigstens eine Antriebsrad 155 ist auf seinem äußeren Umfang kraftschlüssig mit einer Straße 160 verbunden, sodass das Kraftfahrzeug 100 angetrieben werden kann, indem der Verbrennungsmotor 110 ein Verbrennungsdrehmoment bereitstellt, das über den Antriebsstrang 105 als Kraft auf die Straße 160 übermittelt wird.
  • Der Verbrennungsmotor 160 wird bevorzugterweise mittels einer Steuereinrichtung 165 gesteuert. Bevorzugterweise wird das bereitgestellte Verbrennungsdrehmoment durch die Steuereinrichtung 165 gesteuert, indem mittels Aktuatoren beispielsweise eine Menge eines eingespritzten Kraftstoffs, eine Menge einer zugeführten Verbrennungsluft, ein Zündzeitpunkt oder ein Ein- oder Auslasszeitpunkt gesteuert wird. Die Steuereinrichtung 165 steuert den Verbrennungsmotor 160 üblicherweise in Abhängigkeit einer Anforderung an ein Drehmoment. Dabei wird der Verbrennungsmotor 160 so gesteuert, dass das angeforderte Drehmoment möglichst rasch an der Abtriebswelle 115 verfügbar ist. Die Anforderung kann beispielsweise durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 100 steuerbar sein. Die Anforderung kann jedoch auch von einer anderen Komponente ausgehen, beispielsweise von einem Steuergerät für eine elektronische Stabilitätskontrolle, einer Antriebs-Schlupfregelung oder einem anderen Assistenzsystem an Bord des Kraftfahrzeugs 100.
  • Zusätzlich ist die Steuereinrichtung 165 dazu eingerichtet, das Verbrennungsdrehmoment in Abhängigkeit wenigstens eines dynamischen Parameters des Antriebsstrangs 105 derart zu beschränken, dass ein an der Eingangswelle 125 des Getriebes 120 anliegendes Eingangsdrehmoment ein vorbestimmtes maximales Eingangsdrehmoment nicht übersteigt. Dazu kann die Steuereinrichtung 165, wie unten noch genauer erläutert wird, auf einen oder mehrere Messwerte zugreifen.
  • Mittels eines optionalen ersten Drehzahlsensors 170 kann eine Drehzahl der Abtriebswelle 115, mittels eines optionalen zweiten Drehzahlsensors 175 eine Drehzahl der Eingangswelle 125 des Getriebes 120 und mittels eines optionalen Gangwahlsensors 180 eine eingelegte Gangstufe des Getriebes 120 bestimmt werden. Das Getriebe 120 umfasst bevorzugterweise mehrere Gangstufen, die alternativ eingelegt werden können. Die Gangstufen stellen üblicherweise unterschiedliche Untersetzungen zwischen der Eingangswelle 125 und der hier beispielhaft mit der Kardanwelle 145 verbundenen Ausgangswelle des Getriebes 120 bereit. Ferner kann die Steuereinrichtung 165 mit einem Geschwindigkeitssensor 185 zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100 oder mit einer Schnittstelle zur Verbindung mit einer Steuereinrichtung, die die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 100 bereitstellt, verbunden sein.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Steuern des Verbrennungsmotors von 1. Das Verfahren 200 ist insbesondere zum Ablaufen auf der Steuereinrichtung 165 eingerichtet. In einem Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs 100 ist die Kupplung 130 vollständig geschlossen und die Drehzahl einer Eingangsseite der Kupplung 130, die mit der Abtriebswelle 115 des Verbrennungsmotors 110 verbunden ist, und einer Ausgangsseite der Kupplung 130, die mit der Eingangswelle 125 des Getriebes 120 verbunden ist, ist gleich. Ebenso sind in diesem Zustand Drehbeschleunigungen der Eingangs- und der Ausgangsseite der Kupplung gleich.
  • In einem optionalen ersten Schritt 205 wird bestimmt, dass die Kupplung 130 nicht vollständig geöffnet ist. Bevorzugterweise erfolgt trotzdem eine teilweise Öffnung der Kupplung 130, so dass ein Schlupf zwischen einer Eingangs- und der Ausgangsseite der Kupplung besteht und die Drehzahlen der beiden Seiten voneinander verschieden sind. Die Bestimmung kann insbesondere auf der Basis des Signals des Kupplungsschalters 140 durchgeführt werden. Ist die Kupplung 130 vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen, so kann das Verfahren 200 in einer Ausführungsform bereits nach dem Schritt 205 terminieren. In noch einer weiteren Ausführungsform kann das Verfahren auch nach dem Schritt 105 terminieren, falls die Kupplung 130 nicht vollständig geschlossen ist.
  • Andernfalls wird in einem Schritt 210 eine Drehzahl der Abtriebswelle 115 des Verbrennungsmotors 110 bestimmt. Diese Drehzahl kann mittels eines Sensors abgetastet oder beispielsweise mittels einer Schnittstelle von einer anderen Steuereinrichtung, etwa zur Steuerung des Verbrennungsmotors 110, bezogen werden. Im Rahmen einer Steuerung des Verbrennungsmotors wird dessen Drehzahl üblicherweise bestimmt und kann als häufig aktualisierter Wert bereitgestellt sein.
  • In einem Schritt 215 wird die Drehbeschleunigung der Abtriebswelle 115 des Verbrennungsmotors 110 bestimmt. Dazu kann insbesondere die im Schritt 210 bestimmte Drehzahl nach der Zeit abgeleitet werden. Alternativ kann die Drehbeschleunigung der Abtriebswelle 115 auch anderweitig bestimmt werden, beispielsweise mittels eines entsprechenden Sensors. Ferner kann die Drehbeschleunigung der Abtriebswelle 115 auch mittels einer Schnittstelle von einem Steuergerät an Bord des Kraftfahrzeugs 100 bezogen werden.
  • In einem Schritt 220 wird auf der Basis der Drehbeschleunigung der Eingangswelle 125 des Getriebes 120 ein dynamisches Drehmoment des Verbrennungsmotors 110 bestimmt. Dazu wird in einer Ausführungsform die im Schritt 215 bestimmte Drehbeschleunigung mit einem Trägheitsmoment des Verbrennungsmotors 110 multipliziert. Das Trägheitsmoment kann als Parameter des Verbrennungsmotors 110 vorgegeben sein. Das dynamische Drehmoment drückt aus, welches Drehmoment vom bereitgestellten Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors 110 dafür verwendet wird, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 110 selbst zu erhöhen. Das an der Abtriebswelle 115 des Verbrennungsmotors 110 bereitgestellte Drehmoment des Verbrennungsmotors 110 liegt um den Betrag des dynamischen Drehmoments unterhalb des Verbrennungsdrehmoments, das der Verbrennungsmotor 110 bereitstellt.
  • In einem Schritt 230 wird auf der Basis des dynamischen Drehmoments ein maximal zulässige Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors 110 bestimmt. Dazu kann insbesondere eine Summe des dynamischen Drehmoments und eines in einem Schritt 235 bestimmten maximal zulässigen Drehmoments des Getriebes 120 gebildet werden. Das maximale Verbrennungsdrehmoment kann daher um den Betrag des dynamischen Drehmoments über dem maximalen Drehmoment des Getriebes 120 liegen. Da das dynamische Drehmoment des Verbrennungsmotors 110 nicht an der Abtriebswelle 115 abgreifbar ist, wird dabei trotzdem das maximale Drehmoment des Getriebes 120 an der Eingangswelle 125 nicht überschritten.
  • Das bestimmte maximale Verbrennungsdrehmoment kann dazu verwendet werden, den Verbrennungsmotor 110 in seinem bereitgestellten Verbrennungsdrehmoment zu beschränken. Dazu kann in einem Schritt 240 ein Drehmoment bestimmt werden, das vom Verbrennungsmotor 110 angefordert wird. Die Anforderung kann beispielsweise fahrergesteuert durch einen Pedalwert oder auf der Basis einer Anforderung eines Steuergeräts, das beispielsweise einen weiteren Fahrassistenten an Bord des Kraftfahrzeugs 100 implementiert, bestimmt werden. In einem anschließenden Schritt 245 wird dann überprüft, ob das angeforderte Drehmoment das in Schritt 230 bestimmte maximale Verbrennungsdrehmoment überschreitet. Ist dies nicht der Fall, so wird in einem Schritt 250 der Verbrennungsmotor 110 dazu angesteuert, das angeforderte Drehmoment auszugeben. Dabei kann in einer Ausführungsform das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors 110 um den Betrag des in Schritt 220 bestimmten dynamischen Drehmoments über dem angeforderten Drehmoment liegen. In einer anderen Ausführungsform entspricht das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors 110 dem in Schritt 240 bestimmten angeforderten Drehmoment.
  • Wird in Schritt 245 bestimmt, dass das angeforderte Drehmoment das maximale Verbrennungsdrehmoment übersteigt, so wird bevorzugterweise der Verbrennungsmotor 110 in einem Schritt 255 dazu angesteuert, das maximale Verbrennungsdrehmoment des Schritts 230 bereitzustellen.
  • Die Überhöhung des Verbrennungsdrehmoments des Verbrennungsmotors 110 über das maximale Drehmoment an der Eingangswelle 125 des Getriebes 120 kann immer dann durchgeführt werden, wenn die Drehbewegung der Abtriebswelle 115 des Verbrennungsmotors 110 einer Beschleunigung unterworfen ist. Ist die Drehzahl des Verbrennungsmotors 110 konstant, so wird in Schritt 215 die Drehbeschleunigung mit 0 bestimmt, sodass das dynamische Drehmoment des Verbrennungsmotors 110 in Schritt 220 ebenfalls 0 ist. Das in Schritt 230 bestimmte maximale Verbrennungsdrehmoment entspricht in diesem Fall dem maximalen Drehmoment des Getriebes 120 an dessen Eingangswelle 125.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013200175 A1 [0005]
    • DE 102008046849 A1 [0006]

Claims (6)

  1. Verfahren (200) zum Steuern eines Verbrennungsmotors (110) mit einer Abtriebswelle (115), die mit einer Eingangswelle (125) eines Getriebes (120) gekoppelt ist, wobei der Verbrennungsmotor (110) und das Getriebe (120) von einem Antriebsstrang (105) zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs (100) umfasst sind und das Verfahren (200) folgende Schritte umfasst: – Bestimmen (210) einer Drehzahl der Abtriebswelle (115) des Verbrennungsmotors (110); – Bestimmen (215) einer Drehbeschleunigung der Abtriebswelle (115) auf der Basis der Drehzahl der Abtriebswelle (115); – Bestimmen (220) eines dynamischen Drehmoments des Verbrennungsmotors (110) als Produkt der Drehbeschleunigung und eines dynamischen Trägheitsmoments des Verbrennungsmotors (110); – Bestimmen (230) eines maximalen Verbrennungsdrehmoments des Verbrennungsmotors (110) aus einer Summe eines vorbestimmten maximalen Drehmoments an der Eingangswelle (125) des Getriebes (120) und dem dynamischen Lastmoment des Verbrennungsmotors (110).
  2. Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei das Verbrennungsdrehmoment des Verbrennungsmotors (110) auf das maximal zulässige Verbrennungsdrehmoment beschränkt (255) wird.
  3. Verfahren (200) nach Anspruch 2, wobei das Verbrennungsdrehmoment in Abhängigkeit eines angeforderten Drehmoments gesteuert (250) wird, so lange das angeforderte Drehmoment das maximal zulässige Getriebeeingangsmoment nicht übersteigt.
  4. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Drehbeschleunigung der Abtriebswelle (115) auf der Basis einer Ableitung der Drehzahl der Abtriebswelle (115) nach der Zeit bestimmt (215) wird.
  5. Verfahren (200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bestimmt (205) wird, dass eine Kupplung (130) zur Kopplung der Ausgangswelle (115) des Verbrennungsmotors (110) mit der Eingangswelle (125) des Getriebes (120) wenigstens teilweise geöffnet ist.
  6. Verfahren (200) nach Anspruch 5, wobei die Kupplung (130) mittels eines Kupplungspedals (135) in ihrem Öffnungsgrad gesteuert werden kann und eine Position des Kupplungspedals (135) abgetastet wird.
DE102013112967.6A 2013-11-25 2013-11-25 Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors Ceased DE102013112967A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013112967.6A DE102013112967A1 (de) 2013-11-25 2013-11-25 Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
US14/547,161 US9771881B2 (en) 2013-11-25 2014-11-19 Method for controlling an internal combustion engine
JP2014235634A JP5989066B2 (ja) 2013-11-25 2014-11-20 内燃機関を制御する方法及び制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013112967.6A DE102013112967A1 (de) 2013-11-25 2013-11-25 Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013112967A1 true DE102013112967A1 (de) 2015-05-28

Family

ID=53045272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013112967.6A Ceased DE102013112967A1 (de) 2013-11-25 2013-11-25 Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9771881B2 (de)
JP (1) JP5989066B2 (de)
DE (1) DE102013112967A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3043046A1 (fr) * 2015-11-03 2017-05-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande du couple d’un moteur dans un vehicule automobile

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013112968A1 (de) * 2013-11-25 2015-05-28 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Ag Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
US9945300B2 (en) * 2015-03-25 2018-04-17 Ford Global Technologies, Llc Transmission input torque management
CN107628021B (zh) * 2017-09-15 2018-06-22 吉林大学 基于发动机动态特性识别的混动车电机转矩补偿协调方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004044193A1 (de) * 2004-09-14 2006-04-06 Daimlerchrysler Ag Einrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung
DE102005004224A1 (de) * 2005-01-28 2006-08-10 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges
DE102008046849A1 (de) 2008-09-08 2010-03-11 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102013200175A1 (de) 2012-01-11 2013-07-11 Denso Corporation Antriebskraftabgabevorrichtung für Fahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2251500B (en) * 1990-10-31 1994-05-11 Fuji Heavy Ind Ltd System for controlling the output of an automotive engine
JP3799816B2 (ja) * 1998-04-28 2006-07-19 トヨタ自動車株式会社 変速機を備えた車両の動力制御装置
DE19819463B4 (de) * 1998-04-30 2004-03-25 Siemens Ag Antriebsstrangsteuerung eines Kraftfahrzeuges
US6609056B1 (en) * 2002-02-15 2003-08-19 Daimlerchrysler Corporation Adaptive load torque for gear selection in an automatic transmission
SE526348C2 (sv) * 2003-08-27 2005-08-30 Volvo Lastvagnar Ab Förfarande och arrangemang för att styra vridmoment i en drivlina hos ett landfordon
US8494732B2 (en) * 2007-11-04 2013-07-23 GM Global Technology Operations LLC Method for determining a preferred engine operation in a hybrid powertrain system during blended braking
JP5167062B2 (ja) * 2008-03-12 2013-03-21 株式会社日本自動車部品総合研究所 エンジン制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004044193A1 (de) * 2004-09-14 2006-04-06 Daimlerchrysler Ag Einrichtung und Verfahren zum Betätigen einer Kupplung
DE102005004224A1 (de) * 2005-01-28 2006-08-10 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung des Anfahrvorganges in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges
DE102008046849A1 (de) 2008-09-08 2010-03-11 Dr.Ing.H.C.F.Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102013200175A1 (de) 2012-01-11 2013-07-11 Denso Corporation Antriebskraftabgabevorrichtung für Fahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3043046A1 (fr) * 2015-11-03 2017-05-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande du couple d’un moteur dans un vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
US9771881B2 (en) 2017-09-26
JP2015102097A (ja) 2015-06-04
JP5989066B2 (ja) 2016-09-07
US20150149061A1 (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2238339B1 (de) Verfahren zum betreiben einer hybridantriebsvorrichtung
EP2497940B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines schienenlosen Landfahrzeugs
DE102010000108B4 (de) Beschleunigungssteuervorrichtung für ein Fahrzeug
DE102011079079A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE19915207A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Greifpunktes bei einer Servokupplung
DE102012112609A1 (de) Verfahren zum Verhindern von anormaler Vibration eines Hybridfahrzeugs
DE102011087016A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
DE102008009135A1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Steuerung eines Triebstrangs eines Kraftfahrzeuges
DE102012011757B4 (de) Verfahren zum Erfassen eines Verdrehspiels eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs sowie Vorrichtung hierfür
DE102013112967A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
EP3351449B1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung
DE102019105901A1 (de) Schliessraten-Management des Zahnradspiels in einem Antriebsstrangsystem
EP1936165B1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Lastschlagdämpfung bei offener Wandlerüberbrückungskupplung
DE102012105788A1 (de) Steuervorrichtung einer Dämpferkupplung eines Automatikgetriebes und ein Verfahren für dieselbe
DE102016200989A1 (de) Getriebeeinrichtung und Verfahren zum Betreiben derselben
DE102013112969A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
DE102016203434A1 (de) Verfahren zur Adaption eines Greifpunkts einer Trennkupplung für ein Fahrzeug
DE102013112968A1 (de) Verfahren zum Steuern eines Verbrennungsmotors
EP3263382B1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung sowie entsprechende antriebseinrichtung
DE112014004383T5 (de) Schätzen eines Parameters zum Berechnen mindestens einer auf ein Fahrzeug einwirkenden Kraft
DE102015208236A1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Kupplung eines Fahrzeuges nach Beendigung eines Segelbetriebes des Fahrzeuges
DE102015215357A1 (de) Ermitteln eines Kopplungsstatus einer Kupplung
EP3215387B1 (de) Verfahren zum betreiben eines mehrachsantriebsstrangs für ein kraftfahrzeug sowie entsprechender mehrachsantriebsstrang
DE10249952B4 (de) Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE102005004995A1 (de) Verfahren zum Durchführen einer Tastpunktadaption an zumindest einer Kupplung eines automatisierten Getriebes und Einrichtung, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final