DE102016106918A1 - Control of a coasting operation of an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Ein Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine. Ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs umfasst Schritte des: Erfassens einer Anforderung, vom Zugbetrieb in den Schiebebetrieb überzugehen; des Steuerns einer vorbestimmten akustischen Emission des Verbrennungsmotors, indem ein Teil des in den Verbrennungsmotor eingespritzten Kraftstoffs in einem Abgastrakt verbrannt wird; und des gleichzeitigen Erhöhens eines Bremsmoments der elektrischen Maschine, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors abzusenken.A powertrain includes an internal combustion engine and an electric machine. A method of controlling the powertrain includes steps of: detecting a request to transition from train operation to coasting; controlling a predetermined acoustic emission of the internal combustion engine by combusting a part of the fuel injected into the internal combustion engine in an exhaust gas tract; and simultaneously increasing a braking torque of the electric machine to lower the rotational speed of the internal combustion engine.
Description
Die Erfindung betrifft die Steuerung eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug im Schiebebetrieb. The invention relates to the control of a drive train for a motor vehicle in push mode.
Ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine. Die elektrische Maschine kann zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verwendet werden, beispielsweise um eine möglichst starke Beschleunigung des Kraftfahrzeugs zu bewirken. Dabei wird die elektrische Maschine aus einem aufladbaren elektrischen Energiespeicher gespeist. Um den elektrischen Energiespeicher wieder aufzuladen, kann die elektrische Maschine auch als Generator verwendet werden, wobei sie Drehmoment des Antriebsstrangs in elektrische Energie umwandelt. A powertrain for a motor vehicle includes an internal combustion engine and an electric machine. The electric machine can be used to drive the motor vehicle, for example to effect the strongest possible acceleration of the motor vehicle. The electric machine is powered from a rechargeable electrical energy storage. To recharge the electrical energy storage, the electric machine can also be used as a generator, converting torque of the powertrain into electrical energy.
Für eine sportliche Fahrweise, bei der die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs durch den Einsatz der elektrischen Maschine gesteigert werden kann, muss darauf geachtet werden, dass der elektrische Energiespeicher möglichst jederzeit ausreichend gefüllt ist. Zum Aufladen des Energiespeichers werden üblicherweise Phasen des Schiebebetriebs verwendet, in denen das mittels des Antriebsstrangs bereitgestellte Drehmoment größer als ein gewünschtes Drehmoment ist. Anders als in einem verbrauchsorientierten Modus kann die Verbrennung von Kraftstoff im Verbrennungsmotor dann nicht unterbrochen, sondern fortgeführt werden, um das durch den Verbrennungsmotor bereitgestellte Drehmoment nicht auf null abzusenken. Gleichzeitig wird die elektrische Maschine dazu angesteuert, das überschüssige Drehmoment in elektrische Energie umzuwandeln, die dann im elektrischen Energiespeicher gespeichert werden kann. For a sporty driving style, in which the acceleration of the motor vehicle can be increased by the use of the electric machine, care must be taken that the electrical energy storage is filled as possible at any time. To charge the energy storage, phases of coasting are usually used in which the torque provided by the drive train is greater than a desired torque. Unlike in a consumption-oriented mode, the combustion of fuel in the internal combustion engine may then not be interrupted, but continued, so as not to lower the torque provided by the internal combustion engine to zero. At the same time, the electric machine is driven to convert the excess torque into electrical energy, which can then be stored in the electrical energy storage.
Für einen sportlichen Betrieb des Antriebsstrangs werden andererseits gelegentlich Maßnahmen zur Beeinflussung akustischer Emissionen eingesetzt. Für diese auch Emotionalisierung genannte Maßnahme kann insbesondere ein Zündwinkel des Verbrennungsmotors in Richtung spät verschoben werden, sodass Kraftstoff, der in den Verbrennungsmotor eingespritzt wird, wenigstens teilweise in einem Abgastrakt des Verbrennungsmotors verbrennt. Gleichzeitig kann ein sogenanntes Ausblendmuster aktiviert werden, das einen vorbestimmten Rhythmus darstellt, in welchem Zündungen in einzelnen Zylindern des Verbrennungsmotors unterbunden werden. Auf diese Weise kann beispielsweise bei einem Übergang von einem Zugbetrieb des Antriebsstrangs in einen Schiebebetrieb in der Abgasanlage ein Geräusch erzeugt werden, das als Brabbeln bekannt ist. Dieses Brabbeln erfolgt üblicherweise beim Übergang des Verbrennungsmotors von einem befeuerten in einen unbefeuerten Schiebebetrieb. On the other hand, occasionally measures to influence acoustic emissions are used for sporty operation of the powertrain. For this measure, which is also called emotionalization, in particular an ignition angle of the internal combustion engine can be shifted in the direction of late, so that fuel which is injected into the internal combustion engine burns at least partially in an exhaust gas tract of the internal combustion engine. At the same time, a so-called blanking pattern can be activated which represents a predetermined rhythm in which ignitions in individual cylinders of the internal combustion engine are prevented. In this way, for example, at a transition from a traction operation of the drive train to a coasting operation in the exhaust system, a noise is generated, which is known as babbling. This babbling is usually carried out at the transition of the internal combustion engine from a fired to an uncontrolled pushing operation.
Während für die Aufladung des elektrischen Energiespeichers eine Schubabschaltung des Verbrennungsmotors im Schiebebetrieb verhindert werden soll, ist sie gleichzeitig für die Steuerung der akustischen Emissionen zu erlauben. Insofern schließen sich die beiden Maßnahmen gegenseitig aus. While for the charging of the electric energy storage, a fuel cut of the engine is to be prevented in the push mode, it is at the same time to allow for the control of the acoustic emissions. In this respect, the two measures are mutually exclusive.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Technik bereitzustellen, die sowohl die Steuerung der akustischen Emissionen als auch die Aufladung eines elektrischen Energiespeichers ermöglicht. The invention has for its object to provide a technique that allows both the control of the acoustic emissions and the charging of an electrical energy storage.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. The invention solves this problem by means of the subject matters of the independent claims. The subclaims give preferred embodiments again.
Ein Antriebsstrang, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfasst einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine. Ein Verfahren zum Steuern des Antriebsstrangs umfasst Schritte des Erfassens einer Anforderung, vom Zugbetrieb in den Schiebebetrieb überzugehen; des Steuerns einer vorbestimmten akustischen Emission des Verbrennungsmotors, indem ein Teil des in den Verbrennungsmotor eingespritzten Kraftstoffs in einem Abgastrakt verbrannt wird; und des gleichzeitigen Erhöhens eines Bremsmoments der elektrischen Maschine, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors abzusenken. A drive train, in particular for a motor vehicle, comprises an internal combustion engine and an electrical machine. A method for controlling the powertrain includes steps of detecting a request to transition from the train operation to the coasting operation; controlling a predetermined acoustic emission of the internal combustion engine by combusting a part of the fuel injected into the internal combustion engine in an exhaust gas tract; and simultaneously increasing a braking torque of the electric machine to lower the rotational speed of the internal combustion engine.
Dadurch kann der Widerspruch, dass eine Schubabschaltung aus Gründen der akustischen Steuerung ermöglicht werden soll, während sie aus Gründen der Aufladung eines elektrischen Energiespeichers verhindert sein soll, aufgelöst werden. Die Schubabschaltung bleibt deaktiviert, während die akustische Emission des Verbrennungsmotors gesteuert wird. Anschließend kann das Moment der E-Maschine abgesenkt werden, um den Energiespeicher aufzuladen. Thereby, the contradiction that an overrun cutout for the sake of acoustic control is to be made possible while it is to be prevented for reasons of charging an electrical energy storage can be resolved. The fuel cutoff remains disabled while controlling the engine's acoustic emission. Subsequently, the moment of the electric motor can be lowered to charge the energy storage.
Das vorbestimmte Bremsmoment entspricht bevorzugt einem Lademoment, das gefordert ist um einen elektrischen Energiespeicher aufzuladen. Das geforderte Lademoment kann insbesondere in Abhängigkeit eines Füllgrads des elektrischen Energiespeichers variabel sein. Üblicherweise wird der Energiespeicher sukzessive gefüllt, sodass das geforderte Lademoment über die Zeit absinkt. Die Geschwindigkeit des Anfüllens des Energiespeichers kann von dessen Kapazität und diese von der verwendeten Technologie abhängig sein. The predetermined braking torque preferably corresponds to a charging torque that is required to charge an electrical energy storage. The required charging torque can be variable in particular depending on a degree of filling of the electrical energy storage. Usually, the energy storage is gradually filled, so that the required charging torque drops over time. The rate of charge of the energy storage may depend on its capacity and this on the technology used.
Hat der elektrische Energiespeicher einen ausreichenden Füllstand erreicht, so entspricht das Lademoment null und eine Schubabschaltung des Verbrennungsmotors kann ermöglicht werden. Ist die Schubabschaltung vollständig aktiv, so wird das Einspritzen von Kraftstoff in den Verbrennungsmotor gänzlich unterbunden. Has the electrical energy storage reaches a sufficient level, so that corresponds Loading torque zero and a fuel cut of the engine can be enabled. If the fuel cut-off is fully active, the injection of fuel into the internal combustion engine is completely prevented.
Eine Vorrichtung zur Steuerung des oben beschriebenen Antriebsstrangs umfasst eine erste Schnittstelle zur Erfassung einer Drehmomentvorgabe; eine zweite Schnittstelle zur Verbindung mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsverhaltens des Verbrennungsmotors; eine dritte Schnittstelle zur Verbindung mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung der elektrischen Maschine; und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, auf der Basis der Drehmomentvorgabe eine Anforderung für einen Übergang von einem Zugbetrieb in einen Schiebebetrieb zu erfassen, eine vorbestimmte akustische Emission des Verbrennungsmotors zu steuern, wobei anschließend das Lademoment gesteigert werden kann. An apparatus for controlling the powertrain described above includes a first interface for detecting a torque command; a second interface for connection to a control device for controlling a combustion behavior of the internal combustion engine; a third interface for connection to a control device for controlling the electric machine; and processing means adapted to detect, based on the torque command, a request for a transition from a traction to a coasting operation, to control a predetermined acoustic emission of the internal combustion engine, and subsequently increase the charging torque.
Anders ausgedrückt ist die Verarbeitungseinrichtung bevorzugt dazu eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. In other words, the processing device is preferably configured to carry out the method described above.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, wobei The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, wherein
Der Verbrennungsmotor
Der Kraftstoff wird üblicherweise in einem Brennraum
Eine Steuervorrichtung
Eine Vorrichtung
Die Drehmomentvorgabe kann durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs gesteuert werden, in dem der Antriebsstrang
In einem Schritt
Es ist bevorzugt, die Anforderung vom Zugbetrieb in den Schiebebetrieb anhand einer Drehmomentvorgabe zu bestimmen, die beispielsweise mittels des Gaspedals
Wurde eine Anforderung zum Übergang in den Schiebebetrieb erfasst, so werden ein Schritt
Der Schritt
Anschließend kann in einem Schritt
In diesem Fall kann ein optionaler weiterer Schritt
Nimmt der zweite Verlauf
Ein dritter Verlauf
Ungefähr zu einem Zeitpunkt T1 wird die Drehmomentvorgabe
Es ist bevorzugt, dass nach dem Zeitpunkt T2, wenn die Beeinflussung der akustischen Emissionen des Verbrennungsmotors
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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