DE102015216106A1 - Method for controlling the leakage of an internal combustion engine and device for regulating the outlet of an internal combustion engine - Google Patents

Method for controlling the leakage of an internal combustion engine and device for regulating the outlet of an internal combustion engine Download PDF

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Nikolas Poertner
Norbert Mueller
Matthias Weinmann
Patrick Sailer
Alexander Trofimov
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Abstract

Verfahren (500) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10), mit den Schritten: Bestimmen (310) einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20); Regeln (400) des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).Method (500) for controlling the coasting of an internal combustion engine (10), comprising the steps of: determining (310) an outflow characteristic (AKL) in dependence on a predefinable standstill position (SSP) of the crankshaft (20); Rules (400) of leakage as a function of the discharge characteristic (AKL).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine sowie eine Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einer entsprechenden Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.The invention relates to a method for regulating the leakage of an internal combustion engine and a device for regulating the leakage of an internal combustion engine. Furthermore, the invention relates to a drive train with a corresponding device, a computer program and a machine-readable storage medium.

Stand der TechnikState of the art

Bei Fahrzeugen mit Start/Stop-Technologie, bei denen die Brennkraftmaschine während des normalen Fahrbetriebs häufig abgestellt und wieder gestartet wird, ist beim Abstellen ein komfortabler Motorauslauf und beim Starten ein schneller komfortabler Motorstart von großer Bedeutung. Elektrische Maschinen lassen sich sowohl generatorisch als auch motorisch betreiben. Somit ist sowohl das Anlegen eines positiven als auch das Anlegen eines negativen Drehmomentes über eine entsprechende Kopplung an die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, beziehungsweise eines Verbrennungsmotors, möglich. Bei entsprechender Ansteuerung und Ankopplung einer elektrischen Maschine ist eine Beeinflussung des Motorauslaufs dahingehend möglich, dass dieser sehr gleichmäßig erfolgt. Auch eine Positionierung der Kurbelwelle ist damit möglich, sodass ein darauffolgender Start problemlos durchführbar ist. Aus der DE 102 55 149 B4 ist ein entsprechendes Verfahren bekannt. Es besteht das Bedürfnis, alternative Methoden zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.On vehicles with start / stop technology, in which the internal combustion engine is frequently turned off and restarted during normal driving, a comfortable engine shutdown and a fast, comfortable engine start is very important when stopping. Electric machines can be operated both as a generator and as a motor. Thus, both the application of a positive and the application of a negative torque via a corresponding coupling to the crankshaft of an internal combustion engine, or an internal combustion engine, possible. With appropriate control and coupling of an electrical machine influencing the engine outlet is possible to the extent that this is done very evenly. A positioning of the crankshaft is thus possible, so that a subsequent start is easily feasible. From the DE 102 55 149 B4 a corresponding method is known. There is a need to provide alternative methods for controlling the bleeding of an internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitgestellt. In einem ersten Schritt wird eine Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition der Kurbelwelle bestimmt. In einem weiteren Schritt wird das Auslaufen in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie geregelt. Insbesondere wird die Auslaufkennlinie auch in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine bestimmt.A method is provided for controlling the bleeding of an internal combustion engine. In a first step, an outflow characteristic is determined as a function of a predefinable standstill position of the crankshaft. In a further step, leakage is regulated as a function of the discharge characteristic. In particular, the discharge characteristic curve is also determined as a function of the current operating point of the internal combustion engine.

Ausgehend von einer vorgebbaren Stillstandsposition wird eine Auslaufkennlinie bestimmt. Somit kann je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine, beispielsweise Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Betriebsdauer, Alterung oder Betriebszustand des Antriebsstrangs oder Fahrzeugs, eine optimale Stillstandsposition der Kurbelwelle vorgegeben werden, insbesondere eine optimale Stillstandsposition der Kurbelwelle für den darauffolgenden Start der Brennkraftmaschine. Die optimale Stillstandsposition wird auch in Abhängigkeit der Art des nächsten Starts der Brennkraftmaschine, zum Beispiel Start mittels Schließen der Kupplung zur Kurbelwelle, Start mittels einer angekoppelten elektrischen Maschine, eines Anlassers oder Start mittels eines Direktstarts vorgegeben. In Abhängigkeit dieser vorgegebenen Stillstandsposition wird eine entsprechend angepasste Auslaufkennlinie bestimmt. Nach Bestimmung dieser Kennlinie wird mittels einer Regelung das Auslaufen der Brennkraftmaschine geregelt. Hierzu werden wiederholt Soll-/Ist-Wert Vergleiche durchgeführt und bei Abweichungen die Drehzahl und/oder Position der Kurbelwelle derart beeinflusst, dass die Abweichungen minimiert werden. Insbesondere wird die Auslaufkennlinie auch in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine, insbesondere unmittelbar vor dem Beginn des Auslaufens der Brennkraftmaschine, bestimmt. Den Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine können unterschiedlichste Parameter der Brennkraftmaschine beschreiben, beispielsweise die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Position der Kurbelwelle, die Temperatur der Brennkraftmaschine, die Luftfüllung eines Zylinders oder Parameter von Komponenten, die mechanisch mittels der Brennkraftmaschine angetrieben werden, wie zum Beispiel ein Klimakompressor, eine Hochdruckkraftstoffpumpe oder eine Wasserpumpe.Starting from a predefinable standstill position, an outflow characteristic is determined. Thus, depending on the operating state of the internal combustion engine, for example temperature, humidity, operating time, aging or operating state of the drive train or vehicle, an optimal standstill position of the crankshaft can be specified, in particular an optimal standstill position of the crankshaft for the subsequent start of the internal combustion engine. The optimal standstill position is also given as a function of the type of the next start of the internal combustion engine, for example start by means of closing the clutch to the crankshaft, start by means of a coupled electric machine, a starter or start by means of a direct start. Depending on this predetermined standstill position, a suitably adjusted discharge characteristic is determined. After determination of this characteristic, the outflow of the internal combustion engine is regulated by means of a regulation. For this purpose, setpoint / actual value comparisons are repeatedly carried out and in the case of deviations the speed and / or position of the crankshaft are influenced in such a way that the deviations are minimized. In particular, the discharge characteristic curve is also determined as a function of the current operating point of the internal combustion engine, in particular immediately before the start of the running out of the internal combustion engine. The operating point of an internal combustion engine can describe a wide variety of parameters of the internal combustion engine, for example the current speed of the internal combustion engine, the position of the crankshaft, the temperature of the internal combustion engine, the air filling of a cylinder or parameters of components that are mechanically driven by the internal combustion engine, such as an air conditioning compressor , a high-pressure fuel pump or a water pump.

Vorteilhaft wird somit die Möglichkeit geschaffen, die sich über die Betriebszeit einer Brennkraftmaschine verändernde optimale Stillstandsposition zu berücksichtigen und somit eine optimierte Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine zu ermöglichen.The possibility is thus advantageously created to take into account the optimum standstill position that changes over the operating time of an internal combustion engine and thus to enable optimized regulation of the leakage of an internal combustion engine.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Auslaufkennlinie ein Drehzahlkennlinie über der Zeit und/oder einer Kurbenwellenpositionskennlinie über der Zeit bis zum Erreichen der vorgegebenen Stillstandsposition. Für eine Auslaufkennlinie als Drehzahlkennlinie wird bestimmt, mit welcher Drehzahl sich die Kurbelwelle zu welchem Zeitpunkt drehen soll. Zusätzlich oder auch alternativ ist auch die Bestimmung einer Kurbenwellenpositionskennlinie über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition möglich. Für eine Auslaufkennlinie als Kurbelwellenpositionskennlinie wird bestimmt, welche Kurbelwellenposition die Kurbelwelle zu welchem Zeitpunkt einnehmen soll. Vorteilhaft werden Möglichkeiten bereitgestellt, die eine genauere Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine ermöglichen. In another embodiment of the invention, the discharge characteristic includes a speed characteristic over time and / or a curve shaft position characteristic over time until reaching the predetermined standstill position. For an outlet characteristic as a speed characteristic curve, it is determined with which speed the crankshaft should rotate at which time. Additionally or alternatively, it is also possible to determine a curve wave position characteristic curve over time until the standstill position is reached. For a discharge characteristic curve as a crankshaft position characteristic curve, it is determined which crankshaft position the crankshaft should assume at what time. Advantageously, possibilities are provided which allow a more precise control of the leakage of an internal combustion engine.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Beeinflussung des Auslaufens ein positives oder negatives Drehmoment an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angelegt, insbesondere an eine mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mechanisch gekoppelte Achse angelegt. Zusätzlich oder alternativ wird das Bremsmoment der Brennkraftmaschine mittels Veränderung beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine variiert. In another embodiment of the invention, a positive or negative torque is applied to the crankshaft of the internal combustion engine, in particular applied to an axis mechanically coupled to the crankshaft of the internal combustion engine to influence the leakage. Additionally or alternatively, the braking torque of the internal combustion engine is varied by changing movable components of the internal combustion engine.

Zur Beeinflussung des Auslaufens, also insbesondere zur Regelung des Auslaufends wird in Abhängigkeit des Soll-Ist-Wertvergleichs ein positives oder negatives Drehmoment direkt an die Kurbelwelle oder an eine mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelte Achse angelegt, sodass ein Auslaufen gemäß der bestimmten Auslaufkennlinie erfolgt. Das Anlegen eines positiven oder negativen Drehmomentes erfolgt mittels einer elektrischen Maschine. Diese ist entweder direkt mechanisch mit der Kurbelwelle verbunden, beispielsweise als ein integrierter Rotorgenerator oder Kurbelwellenstatorgenerator, oder auch indirekt mechanisch mit der Kurbelwelle verbunden, beispielsweise über eine Kupplung oder einen Riementrieb. Darüber hinaus gibt es auch weitere Möglichkeiten mittels Veränderungen beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine das Bremsmoment der Brennkraftmaschine zu variieren und somit ein Auslaufen der Brennkraftmaschine gemäß der Auslaufkennlinie durchzuführen. Diese Veränderungen der beweglichen Bauteile umfassen insbesondere das Schließen der Drosselklappe oder selektive Ventilansteuerungen. Vorteilhaft werden verschiedene Möglichkeiten zur Beeinflussung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bereitgestellt. To influence the leakage, so in particular to control the outlet end of a positive or negative torque is applied directly to the crankshaft or coupled to the crankshaft of the internal combustion engine axis depending on the target-actual value comparison, so that a leak according to the determined discharge characteristic takes place. The application of a positive or negative torque by means of an electric machine. This is either directly mechanically connected to the crankshaft, for example as an integrated rotor generator or crankshaft stator generator, or indirectly mechanically connected to the crankshaft, for example via a clutch or a belt drive. In addition, there are also other possibilities by means of changes in moving components of the internal combustion engine to vary the braking torque of the internal combustion engine and thus to carry out a leakage of the internal combustion engine according to the discharge characteristic. These changes in the moving components include in particular the closing of the throttle or selective valve actuations. Advantageously, various possibilities for influencing the leakage of the internal combustion engine are provided.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren weitere Schritte, die vor dem Regeln des Auslaufens durchgeführt werden: Das Bestimmen einer Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle und das anschließende Einstellen der Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle.In another aspect of the invention, the method includes further steps performed prior to regulating the coasting: determining a crankshaft start-up engine RPM and then adjusting the crankshaft start-up engine RPM.

Es wird eine Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle bestimmt. Weiter wird vor dem Beginn der Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine die Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle eingestellt. Das bedeutet, die Brennkraftmaschine wird in einen Betriebspunkt gesteuert, sodass sich die Kurbelwelle mit der bestimmten Startauslaufmotordrehzahl dreht. Die Brennkraftmaschine wird somit bereits vor dem Abstellen der Brennkraftmaschine in einen für die Regelung des Auslaufens optimalen Betriebspunkt gesteuert. Vorteilhaft wird somit das Auslaufen der Brennkraftmaschine weiter optimiert.A start-up engine speed of the crankshaft is determined. Further, before starting the control of the running out of the internal combustion engine, the start-up engine rotational speed of the crankshaft is adjusted. That is, the internal combustion engine is controlled to an operating point so that the crankshaft rotates at the determined start-up engine speed. The internal combustion engine is thus already controlled before switching off the internal combustion engine in an optimal for the regulation of the leakage operating point. Advantageously, the leakage of the internal combustion engine is thus further optimized.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zur Bestimmung einer Startauslaufmotordrehzahl auch eine Startauslaufposition der Kurbelwelle bestimmt. Sowohl die Startauslaufmotordrehzahl und die Startauslaufposition der Kurbelwelle werden vor dem Beginn der Regelung des Auslaufens eingestellt.In another embodiment of the invention, in addition to determining a Startauslaufmotordrehzahl a Startauslaufposition the crankshaft is determined. Both the start-up engine rotational speed and the crankshaft start-up phasing position are set before the start of the phasing control.

Die Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine erfolgt somit gemäß einer Auslaufkennlinie, die bei einer exakten Startauslaufmotordrehzahl und einer Startauslaufposition beginnt. Die Regelung erfolgt weiter sehr genau bis in die Stillstandsposition. Vorteilhaft wird somit ein weiter optimiertes Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitgestellt.The regulation of the running out of the internal combustion engine thus takes place according to an outlet characteristic curve which starts at an exact start-up engine speed and a start-up run-off position. The regulation continues to be very accurate until the standstill position. Advantageously, a further optimized method for regulating the leakage of an internal combustion engine is thus provided.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Startausauslaufmotordrehzahl in Abhängigkeit von mechanischen Eigenschaften eines Schwungrads, welches mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, zu bestimmen.In another embodiment of the invention, it is provided to determine the starting outlet engine speed as a function of mechanical properties of a flywheel which is coupled to the internal combustion engine.

Für einen runden Lauf einer Brennkraftmaschine ist ein Schwungrad notwendig. Ein solches Schwungrad, insbesondere ein 2-Massen-Schwungrad, weist eine Resonanzfrequenz auf. Wenn eine Brennkraftmaschine beim Auslaufen diese Resonanzfrequenz durchläuft, regt das Schwungrad die Brennkraftmaschine und den Antriebsstrang zu verstärkten Schwingungen an. Für ein komfortables Auslaufen bietet es sich daher an, die Brennkraftmaschine in einen Betriebspunkt zu steuern, bei dem die Drehzahl der Kurbelwelle bereits unterhalb der Resonanzfrequenz des Schwungrades liegt. Eine Bestimmung der Startauslaufmotordrehzahl in Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften des Schwungrads, also insbesondere die Bestimmung einer Startauslaufmotordrehzahl, die unterhalb der Drehzahl der Resonanzfrequenz des Schwungrades liegt, ermöglicht vorteilhaft eine weiter optimierte Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine.For a round run of an internal combustion engine, a flywheel is necessary. Such a flywheel, in particular a 2-mass flywheel, has a resonant frequency. When an internal combustion engine passes through this resonance frequency when it leaves the flywheel, the flywheel stimulates the internal combustion engine and the drive train to amplified vibrations. For a comfortable coasting, it therefore makes sense to control the internal combustion engine in an operating point, in which the rotational speed of the crankshaft is already below the resonant frequency of the flywheel. A determination of the starting outlet engine speed as a function of the mechanical properties of the flywheel, that is, in particular the determination of a Startauslaufmotordrehzahl, which is below the speed of the resonant frequency of the flywheel, advantageously allows further optimized control of the leakage of an internal combustion engine.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein weiterer Schritt vor dem Regeln des Auslaufens einer Brennkraftmaschine vorgesehen: Bestimmen einer Abbremsmotordrehzahl und während des Auslaufens: Abbremsen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl bis zur Stillstandsposition der Kurbelwelle. In another embodiment of the invention, a further step is provided prior to regulating the coasting of an internal combustion engine: determining a Abbremsmotordrehzahl and during the coasting: braking the crankshaft of the internal combustion engine upon reaching the Abbremsmotordrehzahl to the standstill position of the crankshaft.

Wenn eine Brennkraftmaschine selbsttätig ausläuft, erreicht sie vor dem endgültigen Stehenbleiben eine Drehzahl bei der eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle aufgrund der der Drehbewegung entgegenwirkenden Kompression in den Zylindern der Brennkraftmaschine nicht mehr möglich ist. In diesem Moment beginnt ein Hin- und Herpendeln der Kurbelwelle zwischen zwei Kurbelwellenpositionen, an denen jeweils eine Kompression in den Zylindern der Bewegung der Kurbelwelle entgegenwirkt. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine Abbremsmotordrehzahl bestimmt, bei der gerade das Hin- und Herpendeln noch nicht auftritt. Wenn diese Abbremsmotordrehzahl bei der Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine erreicht wird, wird zur Vermeidung des Hin- und Herpendelns die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition der Kurbelwelle abgebremst. Ein Abbremsen der Kurbelwelle kann insbesondere durch Anlegen eines negativen Drehmomentes, insbesondere mittels einer elektrischen Maschine, an die Kurbelwelle oder beispielsweise auch durch Veränderung beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine erfolgen. Somit wird sichergestellt, dass die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine die Stillstandsposition erreicht, ohne dass davor ein Hin- und Herpendeln stattgefunden hat. Vorteilhaft wird somit das Auslaufen der Brennkraftmaschine weiter optimiert.When an internal combustion engine automatically expires, it reaches a speed at which a complete revolution of the crankshaft due to the rotational movement counteracting compression in the cylinders of the internal combustion engine is no longer possible before the final stalling. At this moment begins a swinging back and forth of the crankshaft between two crankshaft positions, where each counteracts a compression in the cylinders of the movement of the crankshaft. According to this embodiment of the invention, a Abbremsmotordrehzahl is determined, in which just the back and forth still does not occur. When this Abbremsmotordrehzahl is achieved in the regulation of the leakage of the internal combustion engine, the crankshaft of the internal combustion engine is braked to the standstill position of the crankshaft to avoid the back and forth. A braking of the crankshaft can in particular by applying a negative torque, in particular by means of an electric machine, to the crankshaft or for example by change movable components of the internal combustion engine done. Thus, it is ensured that the crankshaft of the internal combustion engine reaches the standstill position without a back and forth has occurred before. Advantageously, the leakage of the internal combustion engine is thus further optimized.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zur Bestimmung der Abbremsmotordrehzahl eine Abbremsmotorposition bestimmt. Bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl und der Abbremsmotorposition wird die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition abgebremst.In another embodiment of the invention, a Abbremsmotorposition is determined in addition to determining the Abbremsmotordrehzahl. Upon reaching the Abbremsmotordrehzahl and the Abbremsmotorposition the crankshaft of the internal combustion engine is decelerated to the standstill position.

Es wird eine Abbremsmotorposition bestimmt, ab der ein, insbesondere gleichmäßiges, Abbremsen der Kurbelwelle bis zur Stillstandsposition möglich ist. Bevorzugt ist hierfür eine Abbremsmotorposition, die unmittelbar hinter einer Position liegt, an der ein Maximum der Kompression in einem Zylinder vorliegt. Bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl und der Abbremsmotorposition wird die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition abgebremst. Vorteilhaft wird somit die Regelung des Auslaufens noch komfortabler. It is determined a Abbremsmotorposition, from a, in particular uniform, braking the crankshaft is possible to the standstill position. Preferred for this purpose is a Abbremsmotorposition, which is located immediately behind a position at which a maximum of the compression in a cylinder is present. Upon reaching the Abbremsmotordrehzahl and the Abbremsmotorposition the crankshaft of the internal combustion engine is decelerated to the standstill position. Advantageously, the regulation of leakage is thus even more comfortable.

Ferner wird ein Computerprogramm bereitgestellt, dass dazu eingerichtet ist, dass bisher dargestellte Verfahren auszuführen.Furthermore, a computer program is provided which is set up to carry out the methods presented so far.

Ferner wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.Furthermore, a machine-readable storage medium is provided on which the computer program is stored.

Ferner wird eine Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Recheneinheit zur Bestimmung einer Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition der Kurbelwelle. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Regeleinheit, zur Regelung des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie.Further, an apparatus for controlling the leakage of an internal combustion engine is provided. The device comprises a computing unit for determining an outlet characteristic as a function of a predefinable standstill position of the crankshaft. Furthermore, the device comprises a control unit, for controlling the leakage in dependence of the outlet characteristic.

Die Vorrichtung ist insbesondere ein Steuergerät, welches eine Recheneinheit, insbesondere eine mikroelektronische Logikeinheit, umfasst zur Bestimmung der Auslaufkennlinie und weiterer Regelparameter. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Regeleinheit, insbesondere einen Mikroprozessor, zur Verarbeitung empfangener Sensorsignale und weiterer Regelparameter und insbesondere zur Regelung und Steuerung gemäß der Soll-/Ist-Wertvergleiche bezüglich der Auslaufkennlinie. Vorteilhaft wird so eine Vorrichtung bereitgestellt zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine. The device is in particular a control device which comprises a computing unit, in particular a microelectronic logic unit, for determining the run-off characteristic and other control parameters. The device further comprises a control unit, in particular a microprocessor, for processing received sensor signals and further control parameters, and in particular for controlling and controlling in accordance with the setpoint / actual value comparisons with respect to the outflow characteristic curve. Advantageously, such a device is provided for controlling the leakage of the internal combustion engine.

Ferner wird ein Antriebsstrang umfassend eine beschriebene Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine mit einer Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bereitgestellt. Furthermore, a drive train comprising a described device for regulating the coasting of an internal combustion engine with an influencing unit for influencing the runout of the internal combustion engine is provided.

Neben der Vorrichtung umfasst der Antriebsstrang eine Beeinflussungseinheit, beispielsweise eine elektrische Maschine oder veränderliche bewegliche Bauteile der Brennkraftmaschine, mit der ein Drehmoment an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angelegt werden kann. Diese Beeinflussungseinheit wird von der Vorrichtung so angesteuert, dass Abweichungen der Soll-/Ist-Wert Vergleiche der Regelung des Auslaufens entgegengewirkt wird. Vorteilhaft wird so ein Antriebsstrang bereitgestellt, der eine Vorrichtung und eine Beeinflussungseinheit zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine umfasst.In addition to the device, the drive train comprises an influencing unit, for example an electric machine or variable movable components of the internal combustion engine, with which a torque can be applied to the crankshaft of the internal combustion engine. This influencing unit is controlled by the device in such a way that deviations of the nominal / actual value comparisons of the control of the leakage are counteracted. Advantageously, such a drive train is provided which comprises a device and an influencing unit for regulating the runout of the internal combustion engine.

Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, bzw. auf den Antriebsstrang und umgekehrt zutreffen, beziehungsweise anwendbar sind. It is understood that the features, properties and advantages of the method according to the invention correspondingly apply to the device according to the invention or to the drive train and vice versa, or are applicable.

Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.Further features and advantages of embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden, dazu zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to some figures, in which:

1 eine Auslaufkennlinie für eine Brennkraftmaschine 1 an outlet characteristic for an internal combustion engine

2 einen Antriebsstrang mit einer Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 2 a drive train with a device for regulating the leakage of an internal combustion engine

3 ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 3 a method for controlling the leakage of an internal combustion engine

Ausführungsformen der Erfindung:Embodiments of the invention:

Die 1 zeigt eine Auslaufkennlinie AKL zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 10, wobei ein Verlauf der Drehzahl n der Kurbelwelle 20 der Brennkraftmaschine 10 über der Zeit t dargestellt ist. Bis zu dem Zeitpunkt T0 wird die Brennkraftmaschine 10 als Antrieb in einem Antriebsstrang betrieben. Zum Zeitpunkt T0 erreicht der Drehzahlverlauf die Startauslaufmotordrehzahl SMD. Im weiteren Verlauf ist dargestellt, wie die Drehzahl der Kurbelwelle 20 gemäß der Auslaufkennlinie AKL reduziert wird. Die Auslaufkennlinie AKL entspricht der im oberen Teil der 1 dargestellten Drehzahlkennlinie DKL. Entlang dieser Kennlinie wird die Drehzahl mittels der Regelung des Auslaufens reduziert, bis zum Zeitpunkt T1 die Abbremsmotordrehzahl AMD erreicht wird. Nach Erreichen der Abbremsmotordrehzahl AMD wird die Kurbelwelle 20 der Bremskraftmaschine 10 weiter, insbesondere aktiv, abgebremst bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP zum Zeitpunkt T2. Zwischen dem Zeitraum T0 und T1 wird das Auslaufen der Brennkraftmaschine derart geregelt, dass die Drehzahl der Kurbelwelle 20 dem Verlauf der bestimmten Auslaufkennlinie AKL bzw. der Drehzahlkennlinie DKL entspricht. Zwischen den Zeitpunkten T1 und T2 wird die Kurbelwelle 20 der Brennkraftmaschine 10 ebenfalls entsprechend der vorbestimmten Auslaufkennlinie AKL bis zur Stillstandsposition SSP abgebremst, sodass ein Hin- und Herpendeln der Kurbelwelle 20 vermieden wird. Im unteren Teil der 1 ist ebenfalls eine Auslaufkennlinie AKL dargestellt, in diesem Fall eine Kurbelwellenpositionskennlinie KKL als Sinusfunktion des Kurbelwellenwinkels, der die Kurbenwellenposition beschreibt. Auch diese bestimmte Auslaufkennlinie AKL, beziehungsweise Kurbelwellenpositionskennlinie KKL, wird für die Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine 10 als Sollwertvorgabe verwendet. Hierzu ist für jeden Zeitpunkt vorgegeben, in welcher Position sich die Kurbelwelle befinden soll. Diese deutlich detailliertere bestimmte Auslaufkennlinie AKL ermöglicht eine verbesserte Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP. Ebenso wie bei der im oberen Teil der 1 dargestellten Auslaufkennlinie AKL ist auch hier der Zeitpunkt T0 der Zeitpunkt, zu dem die Regelung des Auslaufens beginnt. Zum Zeitpunkt T1, zu dem die Abbremsmotordrehzahl AMD und eine Abbremsmotorposition AMP erreicht wird beginnt die Abbremsung der Kurbelwelle bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP. Die Auslaufkennlinie AKL kann eine Drehzahlkennlinie DKL über der Zeit und/oder eine Kurbelwellenpositionskennlinie KKL über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP umfassen. The 1 shows an outlet characteristic AKL for controlling the leakage of an internal combustion engine 10 , wherein a curve of the rotational speed n of the crankshaft 20 the internal combustion engine 10 is shown over the time t. Until the time T0, the internal combustion engine 10 operated as a drive in a drive train. At time T0, the speed history reaches the start-up engine speed SMD. In the further course is shown how the speed of the crankshaft 20 is reduced according to the discharge characteristic AKL. The discharge characteristic AKL corresponds to that in the upper part of the 1 shown speed characteristic DKL. Along this characteristic, the speed is reduced by means of the control of the leakage, until the time T1, the Deceleration motor speed AMD is achieved. After reaching the Abbremsmotorddrehzahl AMD the crankshaft 20 the brake motor 10 continue, in particular active, braked until it reaches the standstill position SSP at time T2. Between the period T0 and T1, the coasting of the internal combustion engine is controlled such that the rotational speed of the crankshaft 20 the course of the specific discharge characteristic AKL or the speed characteristic DKL corresponds. Between times T1 and T2, the crankshaft 20 the internal combustion engine 10 also decelerated according to the predetermined discharge characteristic AKL to the standstill position SSP, so that a reciprocating crankshaft 20 is avoided. In the lower part of the 1 is also shown an outlet characteristic AKL, in this case, a crankshaft position characteristic KKL as a sine function of the crankshaft angle, which describes the curve shaft position. This specific discharge characteristic AKL, or crankshaft position characteristic KKL, is also used for regulating the coasting of the internal combustion engine 10 used as setpoint specification. For this purpose, it is specified for each time in which position the crankshaft should be located. This clearly more detailed certain discharge characteristic AKL allows improved control of the running out of the internal combustion engine until it reaches the stationary position SSP. As in the upper part of the 1 Here, too, the point in time T0 is the time at which the regulation of the discontinuation begins. At the time point T1 at which the deceleration engine speed AMD and a deceleration motor position AMP are reached, the deceleration of the crankshaft begins until the stationary position SSP is reached. The discharge characteristic AKL may include a speed characteristic DKL over time and / or a crankshaft position characteristic KKL over the time until the standstill position SSP is reached.

2 zeigt einen Antriebsstrang 200, welcher eine Vorrichtung 100 zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 10 und eine Beeinflussungseinheit 50, 90, 10 zur Beeinflussung des Auslaufens umfasst. Weiter dargestellt ist in der 2 die Kurbelwelle 20, die von der Brennkraftmaschine angetrieben wird, sowie ein damit mechanisch gekoppeltes Schwungrad 40. Der Antriebsstrang kann eine elektrische Maschine 50 als sogenannten integrierten Motorgenerator oder Kurbelwellenstartergenerator aufweisen, welcher über eine Kupplung 60 mit einem Getriebe 70, mittels mechanischer Wellen 30, beispielswiese Antriebsräder 80 antreiben kann. Zusätzlich oder alternativ zu ersten elektrischen Maschine 50 kann eine zweite oder andere elektrische Maschine 90 als Startergenerator direkt an eine Antriebsachse des Antriebsstrangs angeflanscht sein. Weiter ist eine Vorrichtung 100 zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Recheneinheit RE zur Bestimmung einer Auslaufkennlinie AKL in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition SPP der Kurbelwelle 20 und eine Regeleinheit RG zur Durchführung der Regelung des Auslaufens. Es versteht sich, dass an den Antriebsaggregaten, also elektrischen Maschinen 50, 60 oder der Brennkraftmaschine 10 oder anderen Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs Sensoren angeordnet sind, die den jeweiligen Betriebszustand oder Betriebsparameter, wie zum Beispiel Drehzahlen, Kurbelwellenpositionen, Temperaturen und dergleichen aufzeichnen und diese Daten über Verbindungen zu der Vorrichtung 100 übertragen werden. Mittels dieser Daten wird in der Recheneinheit RE die Auslaufkennlinie AKL bestimmt. In der Regeleinheit RG wird die Regelung des Auslaufens ausgeführt. Der Regeleinheit RG wird als Sollgröße die bestimmte Auslaufkennlinie AKL zugeführt. Die Beeinflussungseinheiten werden von der Regeleinheit RG so angesteuert, dass der Auslauf der Brennkraftmaschine dieser Auslaufkennlinie AKL folgt. 2 shows a drive train 200 which is a device 100 for regulating the leakage of an internal combustion engine 10 and an influencing unit 50 . 90 . 10 for influencing the leakage. Further shown in the 2 the crankshaft 20 , which is driven by the internal combustion engine, as well as a mechanically coupled flywheel 40 , The powertrain can be an electric machine 50 as a so-called integrated motor generator or crankshaft starter generator, which via a clutch 60 with a gear 70 , by means of mechanical waves 30 , For example, drive wheels 80 can drive. Additionally or alternatively to the first electric machine 50 can be a second or another electric machine 90 be flanged as a starter generator directly to a drive axle of the drive train. Next is a device 100 for regulating the leakage of the internal combustion engine 10 intended. The device 100 comprises a computing unit RE for determining an outlet characteristic AKL as a function of a predefinable standstill position SPP of the crankshaft 20 and a control unit RG for performing the control of the leakage. It is understood that on the drive units, ie electrical machines 50 . 60 or the internal combustion engine 10 or other components of the electric powertrain sensors are arranged, which record the respective operating state or operating parameters, such as speeds, crankshaft positions, temperatures and the like, and these data via connections to the device 100 be transmitted. By means of these data, the discharge characteristic AKL is determined in the arithmetic unit RE. In the control unit RG, the control of the leak is carried out. The control unit RG is supplied as a target size, the specific discharge characteristic AKL. The influencing units are controlled by the control unit RG so that the outlet of the internal combustion engine follows this discharge characteristic AKL.

3 zeigt ein Verfahren 500 zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 10. Mit Schritt 300 beginnt das Verfahren. In Schritt 310 wird eine Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition SSP der Kurbelwelle bestimmt. Im Folgenden teilt sich das Verfahren in zwei Stränge auf. In Schritt 320 wird eine Startauslaufmotordrehzahl SMD der Kurbelwelle 20 bestimmt und die Startauslaufmotordrehzahl SMD der Kurbelwelle 20 in Schritt 340 eingestellt. Alternativ wird in Schritt 330 eine Startauslaufmotordrehzahl SMD und eine Startauslaufposition SAP der Kurbelwelle bestimmt und im folgenden Schritt 350 eingestellt. Im Folgenden teilt sich das Verfahren erneut in zwei Stränge auf. In Schritt 360 wird eine Abbremsmotordrehzahl AMD bestimmt und die Abbremsmotordrehzahl AMD eingestellt. Alternativ wird in Schritt 370 eine Abbremsmotordrehzahl AMD und eine Abbremsmotorposition AMP bestimmt und eingestellt. Ab Erreichen der Abbremsmotordrehzahl AMD und/oder der Abbremsmotorposition AMP bis zur Stillstandsposition SSP wird die Kurbelwelle 20 abgebremst. In Schritt 400 wird das Auslaufen der Brennkraftmaschine gemäß der bestimmten Auslaufkennlinie und der weiteren Drehzahl- und Positionsparameter geregelt. Mit Schritt 410 endet das Verfahren. 3 shows a method 500 for regulating the leakage of an internal combustion engine 10 , With step 300 the procedure begins. In step 310 an outflow characteristic is determined as a function of a predefinable standstill position SSP of the crankshaft. In the following, the method is divided into two strands. In step 320 becomes a start-up engine speed SMD of the crankshaft 20 determined and the start-up engine speed SMD of the crankshaft 20 in step 340 set. Alternatively, in step 330 determines a start-up engine speed SMD and a start-up position SAP of the crankshaft and in the following step 350 set. In the following, the method divides again into two strands. In step 360 a deceleration engine speed AMD is determined and the deceleration engine speed AMD is set. Alternatively, in step 370 a deceleration engine speed AMD and a Abbremsmotorposition AMP determined and set. From reaching the Abbremsmotordrehzahl AMD and / or the Abbremsmotorposition AMP to the standstill position SSP is the crankshaft 20 braked. In step 400 the coasting of the internal combustion engine is controlled in accordance with the determined coasting characteristic and the other speed and position parameters. With step 410 the procedure ends.

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  • DE 10255149 B4 [0002] DE 10255149 B4 [0002]

Claims (12)

Verfahren (500) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10), mit den Schritten: Bestimmen (310) einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20); Regeln (400) des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).Procedure ( 500 ) for controlling the leakage of an internal combustion engine ( 10 ), with the steps: determining ( 310 ) an outlet characteristic (AKL) as a function of a predefinable standstill position (SSP) of the crankshaft ( 20 ); Regulate ( 400 ) of leakage as a function of the outlet characteristic (AKL). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufkennlinie (AKL) eine Drehzahlkennlinie (DKL) über der Zeit und/oder eine Kurbelwellenpositionskennlinie (KKL) über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition (SSP) umfasst.A method according to claim 1, characterized in that the discharge characteristic (AKL) comprises a speed characteristic (DKL) over time and / or a crankshaft position characteristic (KKL) over the time to reach the standstill position (SSP). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung des Auslaufens ein positives oder negatives Drehmoment an die Kurbelwelle (20) der Brennkraftmaschine (10) angelegt wird und/oder mittels Veränderung beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine (10) das Bremsmoment der Brennkraftmaschine (10) variiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for influencing the leakage a positive or negative torque to the crankshaft ( 20 ) of the internal combustion engine ( 10 ) is applied and / or by changing movable components of the internal combustion engine ( 10 ) the braking torque of the internal combustion engine ( 10 ) is varied. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den weiteren Schritten vor dem Regeln des Auslaufens: Bestimmen (320) einer Startauslaufmotordrehzahl (SMD) der Kurbelwelle (20); Einstellen (340) der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) der Kurbelwelle (20).Method according to one of the preceding claims, with the further steps before the regulation of leakage: determining ( 320 ) a start-up engine speed (SMD) of the crankshaft ( 20 ); To adjust ( 340 ) the crankshaft start-up engine RPM (SMD) 20 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit den weiteren Schritten vor dem Regeln des Auslaufens: Bestimmen (330) einer Startauslaufmotordrehzahl (SMD) und einer Startauslaufposition (SAP) der Kurbelwelle (20); Einstellen (350) der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) und der Startauslaufposition (SAP) der Kurbelwelle (20).Method according to one of claims 1 to 3 with the further steps before the regulation of the leakage: determining ( 330 ) a start-up engine speed (SMD) and a take-off position (SAP) of the crankshaft ( 20 ); To adjust ( 350 ) the start-up engine speed (SMD) and the take-off position (SAP) of the crankshaft ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet dass das Bestimmen der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) in Abhängigkeit von mechanischen Eigenschaften eines Schwungrads (40), welches mit der Brennkraftmaschine (10) gekoppelt ist, erfolgt.Method according to claim 4 or 5, characterized in that the determination of the start-up engine speed (SMD) depends on the mechanical properties of a flywheel ( 40 ), which with the internal combustion engine ( 10 ) is coupled. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem weiteren Schritt vor dem Regeln des Auslaufens: Bestimmen (360) einer Abbremsmotordrehzahl (AMD); und während des Auslaufens: Abbremsen der Kurbelwelle (20) der Brennkraftmaschine (10) bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl (AMD) bis zur Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20). Method according to one of the preceding claims, with the further step before the regulation of leakage: determining ( 360 ) a deceleration engine speed (AMD); and during coasting: braking the crankshaft ( 20 ) of the internal combustion engine ( 10 ) upon reaching the Abbremsmotordrehzahl (AMD) to the standstill position (SSP) of the crankshaft ( 20 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit den weiteren Schritten vor dem Regeln des Auslaufens: Bestimmen (370) einer Abbremsmotordrehzahl (AMD) und einer Abbremsmotorposition (AMP); und während des Auslaufens: Abbremsen der Kurbelwelle (20) der Brennkraftmaschine (10) bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl (AMD) und der Abbremsmotorposition (AMP) bis zur Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20).Method according to one of claims 1 to 6, with the further steps before the regulation of leakage: determining ( 370 a deceleration engine speed (AMD) and a deceleration engine position (AMP); and during coasting: braking the crankshaft ( 20 ) of the internal combustion engine ( 10 ) on reaching the Abbremsmotordrehzahl (AMD) and the Abbremsmotorposition (AMP) to the standstill position (SSP) of the crankshaft ( 20 ). Computerprogramm, das eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8 auszuführen.A computer program adapted to carry out the method of any of claims 1-8. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.A machine readable storage medium storing the computer program of claim 9. Vorrichtung (100) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10), wobei die Vorrichtung (100) eine Recheneinheit (RE) umfasst zur Bestimmung einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20) und eine Regeleinheit (RG) umfasst zur Regelung des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).Contraption ( 100 ) for controlling the leakage of an internal combustion engine ( 10 ), the device ( 100 ) comprises an arithmetic unit (RE) for determining an outflow characteristic (AKL) as a function of a predefinable standstill position (SSP) of the crankshaft (FIG. 20 ) and a control unit (RG) comprises for regulating the leakage in dependence of the discharge characteristic (AKL). Antriebsstrang (200) umfassend eine Vorrichtung (100) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 11 und eine Beeinflussungseinheit (50, 60) zur Beeinflussung des Auslaufens.Powertrain ( 200 ) comprising a device ( 100 ) for controlling the leakage of an internal combustion engine ( 10 ) according to claim 11 and an influencing unit ( 50 . 60 ) for influencing the leakage.
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