DE102016216517A1 - Determining a cylinder wiring of an internal combustion engine - Google Patents

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Udo Schulz
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Zylinderbeschaltung (128a) bei einer Brennkraftmaschine (112), mittels einer Steuereinheit, vorzugsweise eines Reglers (120) einer mit der Brennkraftmaschine (112) gekoppelten elektrischen Maschine (114), aufweisend die Schritte: Ermitteln des zeitlichen Verlaufs einer Drehzahl (122) einer an die Brennkraftmaschine (112) gekoppelten elektrischen Maschine (114), Ermitteln zumindest eines durch die Brennkraftmaschine (112) bewirkten Drehzahlmusters (128) aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl (122), wobei das Drehzahlmuster (128) eine dem zeitlichen Verlauf des Mittelwerts (DMD) der Drehzahl (122) überlagerten Oszillation (O) aufweist, wobei dann auf eine Zylinderbeschaltung (128a) der Brennkraftmaschine (112) geschlossen wird, wenn eine für eine Zylinderbeschaltung (128a) charakteristischer Veränderung der Oszillation (O) erkannt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende Recheneinheit (118), die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist, eine die Recheneinheit (118) aufweisende elektrische Maschine (114), sowie ein entsprechendes Computerprogramm zur Veranlassung der erfindungsgemäßen Recheneinheit (118) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for determining a cylinder circuit (128a) in an internal combustion engine (112) by means of a control unit, preferably a controller (120) of an electric machine (114) coupled to the internal combustion engine (112), comprising the steps of: determining the time A rotational speed (122) of an electric machine (114) coupled to the internal combustion engine (112), determining at least one rotational speed pattern (128) produced by the internal combustion engine (112) from the time profile of the rotational speed (122), wherein the rotational speed pattern (128) an oscillation (O) superimposed on the time profile of the mean value (DMD) of the rotational speed (122), in which case a cylinder circuit (128a) of the internal combustion engine (112) is closed, if a change in the oscillation characteristic of a cylinder circuit (128a) O) is detected. Furthermore, the invention relates to a corresponding arithmetic unit (118) which is set up to carry out the method, to an electrical machine (114) having the arithmetic unit (118), and to a corresponding computer program for initiating the arithmetic unit (118) according to the invention for carrying out the method according to the invention ,

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer Zylinderbeschaltung bei einer Brennkraftmaschine, sowie eine Recheneinheit, vorzugsweise einen Regler für eine elektrische Maschine und ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for determining a cylinder circuit in an internal combustion engine, as well as a computing unit, preferably a controller for an electrical machine and a computer program for performing the method.

Stand der TechnikState of the art

Zur Regelung der Bordnetzspannung in Fahrzeugen, können elektrische Maschinen, insbesondere fremderregte elektrische Maschinen, verwendet werden. Diese weisen einen Regler auf, der in Abhängigkeit von der Bordnetzspannung den Erregerstrom der elektrischen Maschine regelt. Eine derartige Maschine ist aus der DE 10 2012 204 751 A1 bekannt. For regulating the vehicle electrical system voltage in vehicles, electrical machines, in particular externally excited electrical machines, can be used. These have a controller which regulates the excitation current of the electric machine as a function of the vehicle electrical system voltage. Such a machine is from the DE 10 2012 204 751 A1 known.

Ferner sind auch sogenannte intelligente Regler bekannt, die abhängig vom jeweils durch das Motorsteuergerät erkannte Betriebszustände der Brennkraftmaschine, den Erregerstrom der elektrischen Maschine entsprechend anpassen, um einen entsprechend optimierten Betrieb von Brennkraftmaschinen und daran gekoppelten elektrischen Maschinen zu gewährleisten. Furthermore, so-called intelligent controllers are known, which adjust depending on the respectively detected by the engine control unit operating conditions of the internal combustion engine, the excitation current of the electric machine accordingly to ensure a correspondingly optimized operation of internal combustion engines and electrical machines coupled thereto.

Ist nachfolgend allgemein von einer elektrischen Maschine die Rede, kann es sich hierbei auch um eine generatorisch und/oder motorisch betreibbare elektrische Maschine handeln. If, in general, an electric machine is mentioned below, this can also be a generator and / or a motor-operated electric machine.

Wie bereits eingangs erwähnt, obliegt die Erkennung dieser Betriebszustände der Brennkraftmaschine, derzeit dem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine, dass diese Betriebszustände auf Basis der eigenen Regelvorgaben erkennt, und mittels geeigneter Schnittstellen entsprechende Vorgaben bezüglich des jeweiligen Betriebszustands der Brennkraftmaschine an den Regler der elektrischen Maschine macht. Infolge dessen steuert der Regler über eine Sollspannungsvorgabe der Bordnetzspannung die Stromabgabe des Generators ins Bordnetz des Kraftfahrzeugs. As already mentioned, the detection of these operating states of the internal combustion engine, currently the engine control unit of the internal combustion engine, that recognizes these operating conditions based on their own control requirements, and makes appropriate specifications with respect to the respective operating state of the internal combustion engine to the controller of the electric machine by means of suitable interfaces. As a result, the controller controls the current output of the generator in the electrical system of the motor vehicle via a setpoint voltage specification of the vehicle electrical system voltage.

Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig, da die jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine erst extern im Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine ermittelt werden, die ermittelten Betriebszustände an den Regler der elektrischen Maschine übermittelten werden, und anschließend, sofern erforderlich, der Regler für den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine entsprechende Regelvorgaben an der elektrischen Maschine ausführt. However, this method is very expensive, since the respective operating conditions of the internal combustion engine are determined only externally in the engine control unit of the internal combustion engine, the determined operating conditions are transmitted to the controller of the electric machine, and then, if necessary, the controller for the respective operating condition of the engine corresponding control specifications on the electric machine.

Zudem muss eine Kommunikationsverbindung zwischen Regler und Motorsteuergerät vorhanden und stets aufrechterhalten werden, um eine entsprechende Regelung der elektrischen Maschine zu ermöglichen. In addition, a communication link between the controller and the engine control unit must be present and always maintained in order to enable a corresponding control of the electric machine.

Es wäre daher wünschenswert, dass die Betriebszustandserkennung der Brennkraftmaschine nicht auf Regelvorgaben des Motorsteuergeräts, sondern auf objektive Zustandsgrößen bzw. daraus direkt basierten Messgrößen beruht, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine sicher wiedergeben und die autark durch den Regler der elektrischen Maschine ermittelbar sind. Ferner wäre es wünschenswert direkt aus den eigens ermittelten Messgrößen und den daraus resultierenden Betriebszuständen der Brennkraftmaschine, entsprechende Regelvorgaben der an die Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine vorzunehmen.It would therefore be desirable that the operating state detection of the internal combustion engine is not based on control specifications of the engine control unit, but on objective state variables or directly based measured variables that reliably reproduce the operating state of the internal combustion engine and autonomously determined by the controller of the electric machine. Furthermore, it would be desirable to carry out corresponding control specifications of the electrical machine coupled to the internal combustion engine directly from the specifically determined measured variables and the resulting operating states of the internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es werden daher ein Verfahren zum Ermitteln des Betriebszustands Zylinderbeschaltung einer Brennkraftmaschine, sowie eine Recheneinheit und ein Computerprogramm zu dessen Durchführung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, sowie der nachfolgenden Beschreibung.Therefore, a method is proposed for determining the operating state of cylinder wiring of an internal combustion engine, as well as a computer unit and a computer program for carrying it out with the features of the independent patent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims, as well as the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das Verfahren dient zum Ermitteln des Betriebszustands Zylinderbeschaltung einer Brennkraftmaschine mittels einer Steuereinheit, wobei vorzugsweise die Steuereinheit als Regler einer mit einer Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine ausgebildet ist. Unter einem Betriebszustand Zylinderbeschaltung, ist ein gezieltes Abschalten und/oder Einschalten zumindest eines Zylinders der Brennkraftmaschine zu verstehen, insbesondere um entsprechend den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren (Zylinderabschaltung), oder im Falle einer erhöhten Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine, diese durch ein entsprechendes Anschalten bzw. Zuschalten von nicht aktiven Zylindern der Brennkraftmaschine zu bewirken. Unter nicht aktiven Zylindern sind hierbei Zylinder zu verstehen, die ohne einen Verbrennungsprozess durchzuführen lediglich passiv in der Brennkraftmaschine mitlaufen.The method is used to determine the operating state cylinder wiring of an internal combustion engine by means of a control unit, wherein preferably the control unit is designed as a controller of an electric machine coupled to an internal combustion engine. Under an operating condition cylinder circuit, a targeted shutdown and / or switching on at least one cylinder of the internal combustion engine to understand, in particular to reduce accordingly fuel consumption (cylinder deactivation), or in the case of an increased torque request to the internal combustion engine, this by a corresponding turning on or connecting to effect of non-active cylinders of the internal combustion engine. In this context, non-active cylinders are understood to mean cylinders which pass only passively in the internal combustion engine without carrying out a combustion process.

Die elektrische Maschine kann durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden, wobei die elektrische Maschine mit der Brennkraftmaschine fest verbunden und an deren Kurbelwelle, beispielweise mittels eines Riementriebs gekoppelt sein kann. Es ist zudem möglich, dass die elektrische Maschine über einen Freilauf an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist. In einem ersten Schritt des Verfahrens, wird der zeitliche Verlauf einer Drehzahl, der an die Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine ermittelt. The electric machine can be driven by the internal combustion engine, wherein the electric machine with the internal combustion engine firmly connected and can be coupled to the crankshaft, for example by means of a belt drive. It is also possible that the electric machine is coupled via a freewheel to the crankshaft of the internal combustion engine. In a first step of the procedure, the time course becomes a rotational speed, which determines the electric machine coupled to the internal combustion engine.

Eine Ermittlung der Drehzahl erfolgt vorzugsweise durch den zeitlichen Verlauf zumindest eines Phasensignals der elektrischen Maschine, wobei es sich bei dem Phasensignal um zumindest eine Phasenspannung bzw. einen Phasenstrom der ständerseitigen Phasenwicklung der elektrischen Maschine handeln kann. Ferner kann alternativ oder kumulativ zur Ermittlung der Drehzahl aus dem Phasensignal, eine Ermittlung der Drehzahl mittels eines Drehzahlsensors vorgenommen werden, der zur Ermittlung der Drehzahl in bzw. an der elektrischen Maschine angeordnet sein kann. A determination of the speed is preferably carried out by the time profile of at least one phase signal of the electric machine, wherein the phase signal may be at least one phase voltage or a phase current of the stator-side phase winding of the electric machine. Further, alternatively or cumulatively for determining the rotational speed of the phase signal, a determination of the rotational speed by means of a rotational speed sensor can be made, which can be arranged to determine the rotational speed in or on the electric machine.

Im Anschluss daran wird in einem weiteren Verfahrensschritt aus dem zeitlichen Verlauf der ermittelten Drehzahl der elektrischen Maschine, ein durch die Brennkraftmaschine bewirktes Drehzahlmuster ermittelt, wobei das Drehzahlmuster eine dem zeitlichen Verlauf des Mittwerts der Drehzahl überlagerte Oszillation aufweist. Durch eine Auswertung des Drehzahlmusters wird dann auf eine Zylinderbeschaltung der Brennkraftmaschine geschlossen, wenn eine für eine Zylinderbeschaltung charakteristische Veränderung der Oszillation im zeitlichen Verlauf der Drehzahl erkannt wird. Following this, in a further method step, a speed pattern effected by the internal combustion engine is determined from the time profile of the determined rotational speed of the electric machine, the rotational speed pattern having an oscillation superimposed on the time curve of the mean value of the rotational speed. By evaluating the speed pattern is then closed to a cylinder wiring of the engine when a characteristic of a cylinder circuit change in the oscillation is detected in the time course of the speed.

Auf diese Weise, können auf sehr einfache Art innerhalb der elektrischen Maschine eine Zylinderbeschaltung der mit der elektrischen Maschine gekoppelten Brennkraftmaschine erkannt werden, ohne das hierbei auf die Daten einer externen Einheit, wie z. B. dem Motorsteuergerät der Brennkraftmaschine, zurückgegriffen werden muss. Eine derartige Ermittlung ist möglich, da sich bei einer etwaigen Zylinderbeschaltung der Brennkraftmaschine, das Drehzahlmuster bzw. die Drehzahlsignatur aufgrund der Kopplung zwischen der elektrischen Maschine und der Brennkraftmaschine, insbesondere durch einen die elektrische Maschine antreibenden Riementrieb, aufeinander übertragen. In this way, can be detected in a very simple manner within the electrical machine, a cylinder circuit of the engine coupled to the engine without this on the data of an external unit, such. B. the engine control unit of the internal combustion engine, must be used. Such a determination is possible because in case of any cylinder wiring of the internal combustion engine, the speed pattern or the speed signature due to the coupling between the electric machine and the internal combustion engine, in particular by a belt drive driving the electric machine, each other.

Es wurde erkannt, dass eine Beschaltung der Zylinder, d. h. ein selektives Einschalten bzw. Abschalten zumindest eines Zylinders der Brennkraftmaschine, eine spezifische Signatur in Form und Anordnung der Oszillation bzw. der Schwingungen hinterlässt, die dem Mittelwert des Drehzahlsignals überlagert ist. Bei Erkennen einer derartigen Signatur im zeitlichen Verlauf der Drehzahl, kann somit sicher auf ein Beschalten der Zylinder der Brennkraftmaschine geschlossen werden. Es versteht sich, dass etwaige Standardsignaturen eines Drehzahlverlaufs zum Vergleich mit der aktuell vorliegenden Drehzahlsignatur der Momentandrehzahl in der Recheneinheit bzw. im Regler der elektrischen Maschine hinterlegt sein können, um gegebenenfalls einen Abgleich vorzunehmen. Die dem Mittelwert der Drehzahl überlagerten Oszillationen, die durch die Arbeitstakte und/oder die Kompression bzw. Dekompression der Zylinder der Brennkraftmaschine bewirkt werden, sind für statische bzw. quasistatische Betriebszustände der Brennkraftmaschine im Wesentlichen periodisch und weisen daher zumindest innerhalb eines entsprechenden Zeitintervalls eine klar festlegbare Frequenz und Amplitude auf. It was recognized that wiring of the cylinders, i. H. a selective switching on or switching off at least one cylinder of the internal combustion engine, leaves a specific signature in the form and arrangement of the oscillation or the oscillations, which is superimposed on the mean value of the rotational speed signal. Upon detection of such a signature in the time course of the rotational speed, it is therefore possible to reliably conclude that the cylinders of the internal combustion engine have been connected. It is understood that any standard signatures of a speed curve for comparison with the currently present speed signature of the instantaneous speed can be stored in the arithmetic unit or in the controller of the electric machine to make an adjustment if necessary. The oscillations superimposed on the mean value of the rotational speed, which are caused by the power strokes and / or the compression or decompression of the cylinders of the internal combustion engine, are essentially periodic for static or quasi-static operating states of the internal combustion engine and therefore have a clearly definable effect at least within a corresponding time interval Frequency and amplitude.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird insbesondere dann auf eine Zylinderbeschaltung der Brennkraftmaschine geschlossen, wenn ein Ausbleiben oder ein Auftreten einer Amplitude, insbesondere ein periodisches Ausbleiben oder Auftreten einer Amplitude, im zeitlichen Verlauf der Oszillation erkannt wird. In a preferred embodiment of the present invention, in particular, a cylinder circuit of the internal combustion engine is closed when an absence or occurrence of an amplitude, in particular a periodic absence or occurrence of an amplitude, is detected in the time course of the oscillation.

Da die Brennkraftmaschine ihr jeweiliges Drehmoment impulsartig an die Kurbelwelle abgibt, wird die Frequenz der Drehmomentabgabe im Wesentlichen durch die aktuelle Drehzahl und die Zylinderzahl der Brennkraftmaschine bestimmt. Wird nun entsprechend ein Zylinder beschaltet, d.h. eingeschaltet oder abgeschaltet, wobei bei einem Abschalten lediglich ein passives Mitlaufen des Zylinders innerhalb der Brennkraftmaschine verbunden ist, wird das periodische Muster der Amplituden der Oszillation entsprechend verändert, da der impulsartige Drehmomenteintrag entsprechend von einer größeren Anzahl (Zylindereinschaltung) bzw. einer geringeren Anzahl (Zylinderabschaltung) Zylindern bewirkt wird. Anhand einer derartigen Signatur lässt sich eine Zylinderbeschaltung sicher erkennen. Since the internal combustion engine emits its respective torque impulsively to the crankshaft, the frequency of the torque output is essentially determined by the current speed and the number of cylinders of the internal combustion engine. If a cylinder is connected accordingly, i. switched on or off, with only a passive running of the cylinder is connected within the internal combustion engine at a shutdown, the periodic pattern of the amplitudes of the oscillation is changed accordingly, since the pulse-like torque input corresponding to a larger number (cylinder activation) or a smaller number (cylinder deactivation ) Cylinders is effected. On the basis of such a signature, a cylinder circuit can be reliably detected.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dann auf eine Zylinderbeschaltung geschlossen, wenn eine charakteristische Veränderung der verbleibenden Amplituden im zeitlichen Verlauf der Oszillation erkannt wird. Wenn die Brennkraftmaschine von einem Betriebsbereich ohne Zylinderabschaltung in einen Betriebsbereich mit Zylinderabschaltung gleitet, dann müssen die verbliebenen aktiven Zylinder das Drehmoment der abgeschalteten Zylinder mit übernehmen, was dann dazu führt, dass sich die Oszillationen, insbesondere die Amplituden der Oszillation in der Momentandrehzahl der aktiv verbliebenen Zylinder, verändern, insbesondere abhängig vom jeweilig angeforderten Drehmoment vergrößern. Im Fall einer Zylindereinschaltung wird das von der Brennkraftmaschine angeforderte Drehmoment auf zumindest einen weiteren Zylinder verteilt, was zu einer Reduzierung der Amplituden der Oszillation in der Momentandrehzahl führt. Dieser Effekt kann in Alleinstellung oder zusätzlich als Indikator für eine Erkennung der Zylinderabschaltung bzw. einer Zylindereinschaltung genutzt werden.In a further preferred embodiment of the invention is then closed to a cylinder circuit when a characteristic change of the remaining amplitudes in the time course of the oscillation is detected. If the engine slides from an operating range without cylinder deactivation into an operating range with cylinder deactivation, then the remaining active cylinders have to take over the torque of the deactivated cylinders, which then causes the oscillations, in particular the amplitudes of the oscillation in the instantaneous speed of the active remaining Change cylinder, in particular, depending on the respective requested torque increase. In the case of a cylinder engagement, the torque requested by the internal combustion engine is distributed to at least one further cylinder, which leads to a reduction in the amplitudes of the oscillation in the instantaneous speed. This effect can be used alone or in addition as an indicator for detecting the cylinder deactivation or a cylinder activation.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dann auf eine Zylinderbeschaltung geschlossen, wenn ein die Frequenz der Oszillation beeinflussender Faktor abhängig von der Anzahl der beschalteten Zylinder verändert wird. Die Frequenz der dem zeitlichen Mittelwert der Drehzahl überlagerten Oszillation weist eine Frequenz fmoment auf. Diese ergibt sich näherungsweise gemäß der Formel: fmoment = NKw/60 × Zylinderzahl/2, wobei NKw die Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine in Umdrehungen pro Minute ist. Bei einer Ankopplung der elektrischen Maschine an die Brennkraftmaschine mittels eines Riementriebs und Riemenscheiben, ist bei einer Ermittlung der Frequenz fmoment gegebenenfalls noch ein etwaiges Übersetzungsverhältnis zwischen den Riemenscheiben zu berücksichtigen. Entsprechend dieses funktionalen Zusammenhangs ist erkennbar, dass bei einem Zuschalten oder Abschalten, die Zylinderzahl additiv vergrößert bzw. durch Subtraktion verkleinert wird. Eine derartige Signatur im Drehzahlverlauf der Brennkraftmaschine kann erkannt und bei Erkennen bei einer derartigen Signatur auf eine Zylinderbeschaltung der Brennkraftmaschine geschlossen werden.In a further preferred embodiment of the invention is then closed to a cylinder circuit when a frequency of the Oscillation influencing factor is changed depending on the number of connected cylinders. The frequency of the time average of the speed superimposed oscillation has a frequency f moment . This follows approximately according to the formula: f moment = N Kw / 60 × number of cylinders / 2, where N Kw is the speed of the crankshaft of the internal combustion engine in revolutions per minute. In a coupling of the electric machine to the internal combustion engine by means of a belt drive and pulleys, if necessary, a possible transmission ratio between the pulleys is to be considered when determining the frequency f torque . According to this functional relationship, it can be seen that when switching on or off, the number of cylinders is increased additively or reduced by subtraction. Such a signature in the speed curve of the internal combustion engine can be detected and closed upon detection in such a signature on a cylinder wiring of the internal combustion engine.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wird der aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl ermittelte Mittelwert als weiteres Kriterium zur Ermittlung einer Zylinderbeschaltung derart herangezogen, dass der Mittelwert der Drehzahl mit zumindest einem ersten Schwellwert verglichen wird und dieses weitere Kriterium für das Vorliegen einer Zylinderbeschaltung dann bejaht wird, wenn der Mittelwert der Drehzahl größer als der Schwellwert ist. Weiter ist es bevorzugt, im Rahmen der Ermittlung des Kriteriums, ein Vergleich des Mittelwerts der Drehzahl mit einem weiteren Schwellwert durchzuführen, wobei der weitere Schwellwert größer als der erste Schwellwert ist, und dass der erste Schwellwert und der weitere Schwellwert ein Schwellwertband bzw. einen Drehzahlbereich angeben, der typischerweise einen Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine einschließt. Bei den zuvor genannten Kriterien handelt es sich vorzugsweise um hinreichende Kriterien für eine Zylinderbeschaltung.In a further preferred embodiment of the invention, the mean value determined from the time profile of the rotational speed is used as a further criterion for determining a cylinder circuit such that the mean value of the rotational speed is compared with at least a first threshold value and then this further criterion for the presence of a cylinder circuit is affirmative if the mean value of the speed is greater than the threshold value. Furthermore, it is preferable, as part of the determination of the criterion, to perform a comparison of the mean value of the rotational speed with a further threshold value, the further threshold value being greater than the first threshold value, and the first threshold value and the further threshold value being a threshold band or a rotational speed range indicate that typically includes a partial load operation of the internal combustion engine. The criteria mentioned above are preferably sufficient criteria for cylinder wiring.

Eine Zylinderbeschaltung wird seitens der Motorsteuerung typischerweise im Teillastbetrieb der Brennkraftmaschine vorgenommen, da innerhalb dieses Teillastbetriebs nicht das volle Drehmoment, das die Brennkraftmaschine im Stande ist abzugeben, benötigt wird. Grundsätzlich weist der Teillastbetrieb den Betriebszustand der Brennkraftmaschine Leerlaufbetrieb auf, wobei der Leerlaufbetrieb in der Regel drehzahlbasiert definiert wird. Der Teillastbetrieb ist typischerweise mit einem entsprechenden Drehzahlband und Drehmomentband verknüpft, wobei eine Erkennung des Verlaufs der mittleren Drehzahl innerhalb dieses Drehzahlbandes als hinreichendes Kriterium für das Vorliegen einer möglichen Zylinderabschaltung dienen kann. Zudem kann der Teillastbetrieb positive Gradienten bzw. Steigungen der Amplituden, die mit einer Drehmomentabgabe durch die Brennkraftmaschine korreliert sind, aufweisen, die wiederum zur Erkennung des Teillastbetriebs bzw. zur Differenzierung zwischen Teillastbetrieb und Leerlaufbetrieb herangezogen werden können.A cylinder circuit is made by the engine control typically in partial load operation of the internal combustion engine, since within this part-load operation, not the full torque that the internal combustion engine is able to deliver is needed. Basically, the part-load operation, the operating state of the internal combustion engine idling operation, the idling operation is usually defined based on speed. Part-load operation is typically associated with a corresponding speed band and torque band, and detection of the average speed curve within that speed band may serve as a sufficient criterion for the presence of a possible cylinder deactivation. In addition, the partial load operation, positive gradients or slopes of the amplitudes, which are correlated with a torque output by the internal combustion engine, have, in turn, can be used to detect the partial load operation or to differentiate between part load operation and idle operation.

Demnach kann durch die Kombination aus einem hinreichenden Kriterium, gegeben durch eine Erkennung, dass der Mittelwert der Drehzahl innerhalb oder außerhalb eines Drehzahlbandes für ein Teillastbetrieb verläuft, und einem notwendigen Kriterium, nämlich, dass eine entsprechende Signatur im Drehzahlverlauf der Brennkraftmaschine erkannt wird, sicher der Betriebszustand Zylinderbeschaltung der Brennkraftmaschine gegenüber anderen möglichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine abgegrenzt werden.Accordingly, the combination of a sufficient criterion, given by a detection that the mean value of the speed within or outside a speed range for a partial load operation, and a necessary criterion, namely that a corresponding signature in the speed curve of the internal combustion engine is detected, certainly the Operating state cylinder circuit of the internal combustion engine to be differentiated from other possible operating conditions of the internal combustion engine.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, weist das Verfahren einen weiteren Verfahrensschritt zur Regelung der elektrischen Maschine auf, wobei der Erregerstrom der elektrischen Maschine, im Betriebszustand der elektrischen Maschine Beschalten der Zylinder der Brennkraftmaschine derart geregelt wird, dass das Bremsmoment bzw. das von der Brennkraftmaschine zu überwindende Schleppmoment der elektrischen Maschine vergrößert oder verkleinert wird. In a further preferred embodiment, the method has a further method step for regulating the electric machine, wherein the excitation current of the electric machine, in the operating state of the electric machine switching the cylinders of the internal combustion engine is controlled such that the braking torque or that of the internal combustion engine to overcoming drag torque of the electric machine is increased or decreased.

Eine Anpassung des durch die elektrische Maschine bewirkten Bremsmoment bzw. Schleppmoment an der Brennkraftmaschine ist deshalb vorteilhaft, da im Falle einer erhöhten Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine und Einschalten weiterer Zylinder, eine Reduktion des Abgabedrehmoments der Brennkraftmaschine durch ein diesem Drehmoment entgegenwirkendes Bremsmoment der elektrischen Maschine vermieden werden kann. Gleichermaßen ist im Falle einer Zylinderabschaltung eine Reduktion des Bremsmoments der elektrischen Maschine vorteilhaft, da die Brennkraftmaschine während des Abschaltvorgangs in einem instabilen Betriebszustand ist und durch eine zusätzliche Lastbeaufschlagung durch die elektrische Maschine weiter destabilisiert werden könnte. An adaptation of the braking torque or drag torque caused by the electric machine to the internal combustion engine is advantageous because, in the case of an increased torque request to the internal combustion engine and switching additional cylinders, a reduction of the output torque of the internal combustion engine can be avoided by a braking torque of the electric machine counteracting this torque can. Similarly, in the case of a cylinder deactivation, a reduction of the braking torque of the electric machine is advantageous, since the internal combustion engine is in an unstable operating state during the switch-off process and could be further destabilized by an additional application of load by the electric machine.

Entsprechend kann bei Vorliegen eines überschüssigen Drehmoments der Brennkraftmaschine, der Erregerstrom der elektrischen Maschine und damit das Bremsmoment der elektrischen Maschine erhöht werden, um beispielsweise Energie rückzugewinnen. Bei einer Regelung des Bremsmoments der elektrischen Maschine über den Erregerstrom ist es besonders bevorzugt, dass der Erregerstrom unter Vorgabe einer Sollspannung und/oder eines Sollstroms des Kraftfahrzeugbordnetzes oder unter Vorgabe einer Maximalstromabgabe, wobei die Maximalstromabgabe und/oder der maximale Erregerstrom, vorzugsweise nach Betriebszuständen der Brennkraftmaschinen parametrisiert wird, geregelt wird. Accordingly, in the presence of an excess torque of the internal combustion engine, the excitation current of the electric machine and thus the braking torque of the electric machine can be increased, for example, to recover energy. In a regulation of the braking torque of the electric machine via the excitation current, it is particularly preferred that the excitation current under specification of a desired voltage and / or a nominal current of the motor vehicle electrical system or under specification of a maximum current output, the maximum current output and / or the maximum excitation current, preferably according to operating conditions of Internal combustion engine is parameterized, is regulated.

Durch eine derartige Erregerstromreglung, die auf einer Vorgabe der Sollspannung bzw. des Sollstroms des Kraftfahrzeugbordnetzes beruht, kann entsprechend einer Zielvorgabe eines maximal abzugebenden Drehmoments durch die Brennkraftmaschine bzw. eine Stabilisierung der Brennkraftmaschine, ein bremsmomentfreies Mitlaufen der elektrischen Maschine, beispielsweise im Beschleunigungsbetrieb oder beim Abschalten zumindest eines Zylinders gewährleistet werden. Auch eine Rückgewinnung von Energie bei Vorliegen eines überschüssigen Drehmoments, z.B. in einem Schubbetrieb, ist gleichermaßen möglich. Alternativ kann eine derartige Regelung auch über eine Regelung eines in das Kraftfahrzeugbordnetz abzugebenden Maximalstroms geregelt werden, wobei dieser Maximalstrom zudem abhängig von den jeweiligen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine parametrisiert werden kann. Eine derartige Parametrisierung kann entweder numerisch erfolgen, oder durch Abfrage der beispielsweise in einem hinterlegten Kennfeld gespeicherten Parametern umgesetzt werden. By such energizing current regulation, which is based on a specification of the setpoint voltage or the nominal current of the motor vehicle electrical system, according to a target of a maximum torque to be delivered by the engine or a stabilization of the internal combustion engine, a braking torque-free running the electric machine, for example, in acceleration mode or when switching off be guaranteed at least one cylinder. Also, a recovery of energy in the presence of excess torque, for example in a push operation, is equally possible. Alternatively, such a regulation can also be regulated by regulating a maximum current to be delivered to the motor vehicle electrical system, wherein this maximum current can also be parameterized as a function of the respective operating states of the internal combustion engine. Such a parameterization can be done either numerically, or be implemented by querying the stored example in a stored map parameters.

Die Verwendung einer Recheneinheit, insbesondere eines Reglers für eine elektrische Maschine, der vorzugsweise in der elektrischen Maschine angeordnet ist, aber auch extern zur elektrischen Maschine anordenbar sein kann, ist für die Ermittlung der Betriebszustände Zylinderbeschaltung und für eine etwaige sich daraus ergebende Regelung des Bremsmoments der elektrischen Maschine besonders vorteilhaft, da hierdurch auf besonders einfache Art und Weise das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist.The use of a computing unit, in particular a controller for an electric machine, which is preferably arranged in the electric machine, but can also be arranged externally to the electric machine, is for the determination of the operating conditions Zylinderbeschaltung and for a possible resulting regulation of the braking torque electrical machine particularly advantageous because this method in a particularly simple manner, the inventive method is feasible.

Die Recheneinheit ist daher entsprechend eingerichtet das Verfahren auszuführen, was bedeutet, dass die Recheneinheit einen entsprechenden Rechenprozessor und/oder einen entsprechenden Datenspeicher mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm aufweist und/oder durch eine entsprechende integrierte Schaltung dazu eingerichtet ist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Das Ausführen des Verfahrens in einem Regler der elektrischen Maschine ist überdies vorteilhaft, da sowohl die Auswertung der Signale, das Ermitteln der jeweiligen Betriebszustände und das Einregeln der elektrischen Maschine auf Basis der ermittelten Betriebszustände ohne zusätzliche externe Kommunikationsverbindungen und unabhängig von einer externen Rechen-, Speicher- und/oder Regelarchitektur erfolgen kann. The arithmetic unit is therefore configured to execute the method, which means that the arithmetic unit has a corresponding arithmetic processor and / or a corresponding data memory with a computer program stored thereon and / or is set up by a corresponding integrated circuit to execute the method according to the invention. The execution of the method in a controller of the electric machine is also advantageous, since both the evaluation of the signals, determining the respective operating conditions and adjusting the electrical machine based on the determined operating conditions without additional external communication links and independent of an external computer, memory and / or rule architecture.

Auch die Implementierung des Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das vorzugsweise auf einem Datenträger, insbesondere einem Speicher, in der Recheneinheit zur Ausführung des Verfahrens zur Verfügung steht, ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergeräts noch für weitere Aufgaben genutzt wird, und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere magnetische, optische und elektrische Speicher, wie sie vielfach aus dem Stand der Technik bekannt sind.The implementation of the method in the form of a computer program, which is preferably available on a data carrier, in particular a memory, in the arithmetic unit for performing the method, is advantageous because this causes very low costs, especially if an executing controller for even more tasks is used, and therefore exists anyway. Suitable data carriers for providing the computer program are, in particular, magnetic, optical and electrical memories, as are frequently known from the prior art.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen. Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. The invention is illustrated schematically by means of embodiments in the drawing and will be described below with reference to the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Darstellung einer betriebszustandsbasierten Regelung einer elektrischen Maschine durch eine Motorsteuerung mittels einer Kommunikationsverbindung gemäß dem Stand der Technik; 1 shows a schematic representation of an operating state-based control of an electric machine by a motor controller by means of a communication link according to the prior art;

2a zeigt eine Brennkraftmaschine sowie eine an die Brennkraftmaschine gekoppelte erfindungsgemäße elektrische Maschine in einer schematischen Darstellung; 2a shows an internal combustion engine and a coupled to the internal combustion engine according to the invention electrical machine in a schematic representation;

2b zeigt eine Brennkraftmaschine sowie eine an die Brennkraftmaschine gekoppelte elektrische Maschine, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung; 2 B shows an internal combustion engine and an electric machine coupled to the internal combustion engine, according to a further embodiment in a schematic representation;

2c zeigt eine vergrößerte Darstellung der elektrischen Maschine aus 2b, in schematischer Darstellung; 2c shows an enlarged view of the electrical machine 2 B in a schematic representation;

3 zeigt einen zeitlichen Verlauf einer Phasenspannung der elektrischen Maschine, sowie die hieraus abgeleitete Drehzahl; 3 shows a time course of a phase voltage of the electric machine, and the speed derived therefrom;

4 zeigt einen zeitlichen Ausschnitt aus einem Drehzahlverlauf der elektrischen Maschine, mit einer exemplarischen Signatur für eine Zylinderbeschaltung; und 4 shows a temporal section of a speed curve of the electric machine, with an exemplary signature for a cylinder circuit; and

5 zeigt ein Drehmoment-Drehzahldiagramm der Brennkraftmaschine. 5 shows a torque-speed diagram of the internal combustion engine.

In 1 ist eine aus dem Stand der Technik bekannte Steuerung zur Regelung der Spannung in einem Kraftfahrzeugbordnetz 10 gezeigt. Das Kraftfahrzeugbordnetz 10 wird mittels einer an eine Brennkraftmaschine 12 gekoppelten elektrische Maschine 14 gespeist, wobei die elektrische Maschine 14 mittels eines Kopplungselements 16, typischerweise ein Riementrieb, durch die Brennkraftmaschine 12 angetrieben wird. Zur Regelung der Bornetzspannung 10 ist eine Recheneinheit 18 in Form eines Reglers 20 vorgesehen, der in Abhängigkeit von der Bornetzspannung 10, den Erregerstrom der elektrischen Maschine entsprechend einregelt. In 1 is a known from the prior art control for controlling the voltage in a motor vehicle electrical system 10 shown. The motor vehicle electrical system 10 is by means of a to an internal combustion engine 12 coupled electric machine 14 fed, the electric machine 14 by means of a coupling element 16 , typically a belt drive, by the internal combustion engine 12 is driven. For controlling the Bornetzspannung 10 is an arithmetic unit 18 in the form of a regulator 20 provided, depending on the Bornetzspannung 10 , the excitation current of the electric machine adjusts accordingly.

Um die Regelung bzw. das Einspeisen elektrischer Energie in das Fahrzeugbordnetz 10 abhängig von den jeweiligen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 12 regeln zu können, werden typischerweise die entsprechenden Betriebszustände der Brennkraftmaschine 12 durch ein der Brennkraftmaschine 12 zugeordnetes Steuergeräts 22 ermittelt, woraufhin das Steuergerät 22 über eine Kommunikationsverbindung 24, Steuersignale an den Regler 20 übermittelt, um einen Erregerstrom der elektrischen Maschine 14 entsprechend des jeweiligen Betriebszustands der Brennkraftmaschine 12 einzustellen. Hierbei ist der Regler 20 der elektrischen Maschine 14, hinsichtlich einer Ermittlung der jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine 12 stets passiv und lediglich dafür eingerichtet, auf Basis einer Ansteuerung durch das Steuergerät 22 den Erregerstrom der elektrischen Maschine entsprechend des jeweiligen Betriebszustands zu erhöhen bzw. zu verringern. To the regulation or the feeding of electrical energy into the vehicle electrical system 10 depending on the respective operating conditions of the internal combustion engine 12 To be able to control, are typically the corresponding operating conditions of the internal combustion engine 12 by one of the internal combustion engine 12 associated control unit 22 determined, whereupon the control unit 22 via a communication connection 24 , Control signals to the controller 20 transmitted to a field current of the electric machine 14 according to the respective operating state of the internal combustion engine 12 adjust. Here is the controller 20 the electric machine 14 , with regard to a determination of the respective operating states of the internal combustion engine 12 always passive and set up only on the basis of control by the control unit 22 to increase or reduce the excitation current of the electrical machine according to the respective operating state.

In 2a ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Aufbaus einer Brennkraftmaschine 112 und einer mit der Brennkraftmaschine 112 verbundenen elektrischen Maschine gezeigt, wobei die elektrische Maschine 114 mittels eines Riemens 116 von der Brennkraftmaschine 112 angetrieben wird. Der Riemen ist motorseitig mit der Kurbelwelle 116 der Brennkraftmaschine 112 wirkverbunden. Die Brennkraftmaschine 112 gibt bedingt durch den Arbeitstakt des exemplarisch abgebildeten Zylinders Z der Brennkraftmaschine 112, das Drehmoment impulsartig an die Kurbelwelle 117 ab. Die Frequenz der Drehmomentabgabe wird durch die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine 112 und die Zylinderzahl, d.h. die Anzahl der am Verbrennungsprozess aktiv teilnehmenden Zylinder, der Brennkraftmaschine 112 bestimmt. Bei einem Viertaktmotor bestimmt sich die Frequenz der Drehmomentabgabe näherungsweise nach der Formel: fmoment = NKw/60 × Zylinderzahl/2, wobei NKw die Drehzahl der Kurbelwelle 117 der Brennkraftmaschine 112 in Umdrehungen pro Minute ist. In 2a is a schematic representation of a structure of an internal combustion engine according to the invention 112 and one with the internal combustion engine 112 shown connected electrical machine, the electric machine 114 by means of a belt 116 from the internal combustion engine 112 is driven. The belt is the engine side with the crankshaft 116 the internal combustion engine 112 operatively connected. The internal combustion engine 112 are due to the power stroke of the exemplary illustrated cylinder Z of the internal combustion engine 112 , the torque impulsively to the crankshaft 117 from. The frequency of the torque output is determined by the current speed of the internal combustion engine 112 and the number of cylinders, that is, the number of actively participating in the combustion process cylinder, the internal combustion engine 112 certainly. In a four-stroke engine, the frequency of the torque output is approximately determined by the formula: f moment = N Kw / 60 × number of cylinders / 2, where N Kw is the speed of the crankshaft 117 the internal combustion engine 112 in revolutions per minute.

Diese ungleichförmige Drehmomentabgabe erzeugt ein entsprechendes Schwingungsverhalten der Brennkraftmaschine 112. Durch die feste Kopplung der elektrischen Maschine 114 mit der Brennkraftmaschine 112 durch das Kopplungselement 116 in Form eines Riemens bzw. einer starren Verbindung der elektrischen Maschine 114 und der Brennkraftmaschine 112 (nicht dargestellt), wird die entsprechende Oszillation, die durch die impulsartige Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine 112 verursacht wird, auf die elektrische Maschine 114 und deren Drehzahl 122 übertragen. This non-uniform torque output generates a corresponding vibration behavior of the internal combustion engine 112 , Due to the fixed coupling of the electric machine 114 with the internal combustion engine 112 through the coupling element 116 in the form of a belt or a rigid connection of the electrical machine 114 and the internal combustion engine 112 (not shown), the corresponding oscillation, by the pulse-like torque output of the internal combustion engine 112 is caused on the electric machine 114 and their speed 122 transfer.

Diese Oszillationen sind infolge der festen Kopplung zwischen der elektrischen Maschine 114 und der Brennkraftmaschine 112 aus dem Phasensignal 121a (vgl. 3) der elektrischen Maschine entnehmbar. Gleichermaßen ist es alternativ oder kumulativ möglich, die Drehzahl 122 der elektrischen Maschine 114 auch mittels eines Drehzahlsensors 115b (vgl. 2b, c) zu entnehmen.These oscillations are due to the fixed coupling between the electric machine 114 and the internal combustion engine 112 from the phase signal 121 (see. 3 ) of the electric machine can be removed. Similarly, it is alternatively or cumulatively possible, the speed 122 the electric machine 114 also by means of a speed sensor 115b (see. 2 B , c) to remove.

Zur Steuerung und Auswertung weist die elektrische Maschine 114 die erfindungsgemäße Recheneinheit 118 in Form eines Reglers 120 auf, die dazu eingerichtet ist, aus dem Phasensignal 121 bzw. aus dem Signal des Drehzahlsensors 115b, einen zeitlichen Verlauf einer Drehzahl 122 zu ermitteln, wobei der zeitliche Verlauf der Drehzahl 122 analysiert und aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl 122 ein Drehzahlmuster 128 (vgl. 4) abgeleitet wird. Das durch die Brennkraftmaschine 112 bewirkte Drehzahlmuster 128, zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass es sich hierbei, wie eingangs bereits erwähnt, um eine im Wesentlichen periodische Oszillation O handelt, der in erster Näherung eine Frequenz fmoment und Amplituden A zuordenbar sind. Die Oszillationen O sind dem Mittelwert DMD der Drehzahl 122 überlagert (vgl. hierzu 4).For control and evaluation, the electric machine 114 the computing unit according to the invention 118 in the form of a regulator 120 on, which is adapted to the phase signal 121 or from the signal of the speed sensor 115b , a time course of a speed 122 to determine, with the time course of the speed 122 analyzed and from the time course of the speed 122 a speed pattern 128 (see. 4 ) is derived. That by the internal combustion engine 112 caused speed pattern 128 , characterized in particular by the fact that, as already mentioned, this is a substantially periodic oscillation O, to which a frequency f moment and amplitudes A can be assigned in a first approximation. The oscillations O are the mean value D MD of the speed 122 superimposed (cf 4 ).

Die Recheneinheit 118 in Form eines Reglers 120 ist zudem dazu eingerichtet, auf Basis des aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl 122 abgeleiteten Drehzahlmuster 128, den Betriebszustand Zylinderbeschaltung 128a der Brennkraftmaschine 112 zu ermitteln (vgl. 4), ohne das hierfür ein entsprechendes externes Steuergerät 22, 122 erforderlich wäre. Es versteht sich jedoch, dass ein entsprechendes externes Steuergerät 122 mit einer entsprechenden Kommunikationsverbindung 124 zum Regler 120 vorgesehen sein kann (gestrichelt dargestellt), wobei eine Ermittlung eines entsprechenden Betriebszustands einer Zylinderbeschaltung 128a im Regler als redundante Ermittlung eines derartigen Betriebszustands im Regler des Generators und somit außerhalb des Motorsteuergeräts dienen kann, wobei das Erkennen eines derartigen Zustands wiederum für weitere Regelstrategien innerhalb der Motorsteuerung 122 herangezogen werden kann. The arithmetic unit 118 in the form of a regulator 120 is also set up based on the time history of the speed 122 derived speed pattern 128 , the operating condition cylinder wiring 128a the internal combustion engine 112 to be determined (cf. 4 ), without the need for a corresponding external control unit 22 . 122 would be required. It is understood, however, that a corresponding external control device 122 with a corresponding communication connection 124 to the controller 120 may be provided (shown in phantom), wherein a determination of a corresponding operating state of a cylinder circuit 128a in the controller can serve as a redundant determination of such an operating state in the controller of the generator and thus outside of the engine control unit, wherein the detection of such a state in turn for further control strategies within the engine control 122 can be used.

Grundsätzlich jedoch ist die elektrische Maschine 114 bzw. die dieser zugeordneten Recheneinheit dazu eingerichtet, die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte völlig eigenständig und autark von einer externen Analyse und/oder externen Steuereinheit, wie beispielsweise einer Motorsteuerung 122 durchzuführen. Eingerichtet bedeutet, dass die Recheneinheit einen entsprechenden Rechenprozessor R und/oder einen Datenspeicher D mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm aufweist, um das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Zudem kann die Recheneinheit mittels einer integrierten Schaltung ausgestattet sein, die dazu eingerichtet ist, das Verfahren auszuführen (nicht dargestellt).Basically, however, is the electric machine 114 or the arithmetic unit assigned to it, to set up the previously described method steps completely independently and independently from an external analysis and / or external control unit, such as a motor control 122 perform. Established means that the arithmetic unit has a corresponding computer processor R and / or a data memory D with a computer program stored thereon to carry out the inventive method. In addition, the arithmetic unit can be equipped by means of an integrated circuit which is adapted to carry out the method (not shown).

In 2b ist ein weiteres, zu 2a ähnliches Ausführungsbeispiel beschrieben. Gleiche oder vergleichbare Merkmale zur 2a, wurden hierbei mit der gleichen Bezugsziffer, jedoch mit einem weiteren Buchstaben (b) gekennzeichnet. Die vorliegend beschriebene elektrische Maschine 114b unterscheidet sich von der in 2a beschriebenen elektrischen Maschine 114 im Wesentlichen durch einen weiteren Drehzahlsensor 115b, der mit der elektrischen Maschine 114b verbunden ist. Der Drehzahlsensor 115b ist dazu eingerichtet, die Drehzahl des Rotors der elektrischen Maschine 114b zu detektieren, und das hieraus ermittelte Drehzahlsignal 122 an den Regler 118b zu übermitteln. Die derart ermittelte Drehzahl 122 (vgl. 4) kann somit, alternativ oder kumulativ zudem aus dem Phasensignal 121 der elektrischen Maschine (vgl. 2a und 3) verwendet werden, um den zeitlichen Verlauf der Drehzahl 122, sowie das diesem Drehzahlsignal 122 überlagerte Drehzahlmuster 128 zu erfassen.In 2 B is another, too 2a similar embodiment described. Same or comparable features to 2a were marked with the same reference number but with a further letter (b). The electric machine described herein 114b is different from the one in 2a described electric machine 114 essentially by another speed sensor 115b that with the electric machine 114b connected is. The speed sensor 115b is adapted to the speed of the rotor of the electric machine 114b to detect, and the speed signal determined therefrom 122 to the controller 118b to convey. The thus determined speed 122 (see. 4 ) can thus, alternatively or cumulatively also from the phase signal 121 the electric machine (see. 2a and 3 ) are used to the time course of the speed 122 , as well as this speed signal 122 superimposed speed pattern 128 capture.

In 2c, ist eine vergrößerte Darstellung der elektrischen Maschine aus 2b gezeigt. Die Recheneinheit 118b ist dazu eingerichtet einen Betriebszustand Zylinderbeschaltung 128a der Brennkraftmaschine 112 zu erkennen und auf Basis des erkannten Betriebszustands 128a einen Erregerstrom IErr derart auf den jeweiligen Betriebszustand Zylinderbeschaltung 128a der Brennkraftmaschine 112 anzupassen, dass das Bremsmoment bzw. Schleppmoment der elektrischen Maschine 112 vergrößert oder verkleinert wird. Hierbei kann der Erregerstrom IErr unter Vorgabe einer Sollspannung USoll bzw. eines Sollstroms ISoll des Kraftfahrzeugbordnetzes 110b oder unter Vorgabe einer Maximalstromabgabe IMax, wobei die Maximalstromabgabe IMax nach dem jeweiligen Betriebszustand Zylindereinschalten bzw. Zylinderausschalten der Brennkraftmaschine 112 parametrisiert werden kann, geregelt werden. In 2c , is an enlarged view of the electric machine off 2 B shown. The arithmetic unit 118b is set up to operate a cylinder circuit 128a the internal combustion engine 112 to recognize and on the basis of the recognized operating condition 128a an excitation current I Err such on the respective operating condition cylinder circuit 128a the internal combustion engine 112 adapt that the braking torque or drag torque of the electric machine 112 is increased or decreased. Here, the excitation current I Err under specification of a target voltage U target or a target current I target of the vehicle electrical system 110b or under specification of a maximum current output I Max , wherein the maximum current output I Max after the respective operating state cylinder activation or cylinder deactivation of the internal combustion engine 112 can be parameterized.

Durch eine derartige Regelung des Erregerstroms IErr, die auf einer Vorgabe der Sollspannung USoll, bzw. des Sollstrom ISoll des Kraftfahrzeugbordnetzes 110b beruht, kann eine entsprechende Anpassung des Bremsmoments bzw. Schleppmoments der elektrischen Maschine 114b derart bewirkt werden, dass im Falle einer erhöhten Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine 112 bzw. im Zustand einer Zylinderabschaltung zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs, ein bremsmomentfreies Mitlaufen der elektrischen Maschine 114b ermöglicht wird. Gegebenenfalls kann in einem weiteren Betriebszustand, in dem ein überschüssiges Drehmoment durch die Brennkraftmaschine 112 verfügbar ist, z. B. im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine 112, dieses durch ein entsprechendes Bremsmoment bzw. Schleppmoment der elektrischen Maschine 114b kompensiert werden, was wiederum, wie bereits eingangs beschrieben, über eine Anpassung des Erregerstrom IErr geregelt werden kann. Insbesondere der Schubbetrieb kann anhand der Oszillationen erkannt werden und in diesem Fall können ggf. sogar alle Zylinder abgeschaltet werden, sofern die jeweilige Drehmomentanforderung an die Brennkraftmaschine 112 einer derartigen Abschaltung nicht entgegensteht.By such a regulation of the excitation current I Err , which is based on a specification of the setpoint voltage U Soll or of the setpoint current I setpoint of the motor vehicle electrical system 110b based, a corresponding adjustment of the braking torque or drag torque of the electric machine 114b be effected such that in case of an increased torque request to the internal combustion engine 112 or in the state of a cylinder deactivation to reduce fuel consumption, a braking torque-free running the electric machine 114b is possible. Optionally, in a further operating state, in which an excess torque by the internal combustion engine 112 is available, for. B. in overrun operation of the internal combustion engine 112 , This by a corresponding braking torque or drag torque of the electric machine 114b be compensated, which in turn, as already described above, can be controlled via an adjustment of the excitation current I Err . In particular, the overrun operation can be detected on the basis of the oscillations and in this case, if necessary, even all the cylinders can be switched off, provided the respective torque request to the internal combustion engine 112 such a shutdown does not preclude.

Zudem kann eine derartige Regelung auch über eine Regelung eines ins Kraftfahrzeugbordnetz abzugebende Maximalstrom IMax geregelt werden, wobei dieser Maximalstrom IMax wiederum abhängig von dem jeweiligen Betriebszustand Zylinderbeschaltung bzw. den spezifischen Zuständen, Zylindereinschalten bzw. Zylinderausschalten der Brennkraftmaschine 112 parametrisiert werden kann. Eine derartige Parametrisierung kann entweder numerisch erfolgen, oder durch Abfrage der in einem hinterlegten Kennfeld gespeicherten Parameter umgesetzt werden (nicht dargestellt).In addition, such a regulation can also be regulated by regulating a maximum current I Max to be delivered to the motor vehicle electrical system, whereby this maximum current I Max depends in turn on the respective operating state of the cylinder circuit or the specific states, cylinder activation or cylinder deactivation of the internal combustion engine 112 can be parameterized. Such a parameterization can either be done numerically, or be implemented by querying the parameters stored in a stored map (not shown).

Die Ermittlung des Drehzahlsignals 122 aus dem Phasensignal 121 der elektrischen Maschine 114, ist in 3 näher beschrieben. Bei dem Phasensignal 121 handelt es sich vorliegend, um eine der Phasenspannungen 121a, einer der ständerseitig in der elektrischen Maschine 114 angeordneten Ständerwicklungen. Es versteht sich, dass hierzu grundsätzlich jede beliebige Phasenspannung einer oder mehreren Phasen der elektrischen Maschine 114, aber auch die jeweiligen Phasenströme verwendbar sind, um hieraus das Drehzahlsignal 122 der elektrischen Maschine 114, sowie das Drehzahlsignal 122 und die Drehzahlmuster 128 der an diese gekoppelten Brennkraftmaschine 112 zu ermitteln (nicht dargestellt). Bei Verwendung von mehr als einer Phasenspannung 121a, kann eine entsprechend höhere zeitliche Auflösung des Drehzahlsignals erreicht werden (nicht dargestellt).The determination of the speed signal 122 from the phase signal 121 the electric machine 114 , is in 3 described in more detail. At the phase signal 121 this is one of the phase voltages 121 , one of the stator side in the electric machine 114 arranged stator windings. It is understood that in principle any desired phase voltage of one or more phases of the electrical machine 114 , But also the respective phase currents are usable, in order from this the speed signal 122 the electric machine 114 , as well as the speed signal 122 and the speed pattern 128 the coupled to this internal combustion engine 112 to be determined (not shown). When using more than one phase voltage 121 , a correspondingly higher temporal resolution of the speed signal can be achieved (not shown).

Die Phasenspannung 121a verläuft bei einem Generator mit Stromabgabe in erster Näherung rechteckförmig. An diesem Signal der Phasenspannung 121a kann eine mittlere Phasenzeit TPhase erfasst werden, wobei diese sich am besten an den steilen Flanken der Phasenspannung 121a ermitteln lässt. Die Phasenzeit TPhase wird durch die Drehzahlschwankung in Form eines für die jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine 112 charakteristischen Drehzahlmusters 128 moduliert und bildet die aktuelle Drehzahl ab über die Formel: nGen = 60/(TPHASE·PPZ), wobei nGen die Drehzahl 122 der elektrischen Maschine 114 in Umdrehungen pro Minute ist, Üb das Übertragungsverhältnis zwischen Kurbelwelle und Generatorwelle und PPZ die Polpaarzahl des Generators. Entsprechend ergibt sich die Drehzahl nKW an der Kurbelwelle 117 der Brennkraftmaschine aus nKW = nGen/Üb. Die hierzu korrespondierenden Werte der Drehzahl 122 und einer mittleren Drehzahl DMD, die dem Mittelwert der Drehzahl 122 innerhalb des exemplarisch dargestellten Zeitintervalls entspricht, sind in 3 ebenfalls als Punkte bzw. als Linie dargestellt. Das Zeitintervall kann insbesondere derart gewählt werden, dass über mehrere Oszillationen gemittelt wird. The phase voltage 121 runs in a generator with current output in the first approximation rectangular. At this signal of the phase voltage 121 For example, a mean phase time T phase can be detected, these being best on the steep slopes of the phase voltage 121 can be determined. The phase T phase is due to the speed fluctuation in the form of one for the respective operating conditions of the internal combustion engine 112 characteristic speed pattern 128 modulates and maps the current speed using the formula: n gene = 60 / (T PHASE × PPZ), where n gene is the speed 122 the electric machine 114 in turns per minute, is that over Transmission ratio between crankshaft and generator shaft and PPZ the number of pole pairs of the generator. Accordingly, the speed n KW results on the crankshaft 117 of the internal combustion engine from n KW = n Gen / Üb. The corresponding values of the speed 122 and a medium speed D MD , which is the mean of the speed 122 within the exemplary time interval shown are in 3 also shown as points or as a line. The time interval can in particular be selected such that it is averaged over several oscillations.

Die Drehzahl kann vorzugsweise digital ermittelt werden. Mittels einer Messung der zeitlichen Abstände TPhase der Amplituden in dem Phasensignal 121 der elektrischen Maschine 114, kann, wie bereits beschrieben, die Momentandrehzahl nKW ermittelt werden. Sofern Parameter wie Zylinderzahl, Übertragungsverhältnis und Polpaarzahl der elektrischen Maschine 114 im erfassten Zeitraum bekannt sind, kann der Regler 118 eine feste Anzahl von Drehzahlwerten in einem Speicher, zum Beispiel in einem Schieberegister, (nicht dargestellt) einspeichern und zumindest innerhalb eines Schwingungszyklusses jeweils eine maximale und eine minimale Momentandrehzahl ermitteln. The speed can preferably be determined digitally. By means of a measurement of the time intervals T phase of the amplitudes in the phase signal 121 the electric machine 114 , as already described, the instantaneous speed n KW can be determined. If parameters such as number of cylinders, transmission ratio and pole pair number of the electric machine 114 known in the recorded period, the controller 118 storing a fixed number of rotational speed values in a memory, for example in a shift register (not shown), and determining a maximum and a minimum instantaneous rotational speed at least within one oscillation cycle.

Bei den maximalen und minimalen Momentandrehzahlen handelt es sich vorzugsweise um die Peakdrehzahlen im jeweils erfassten Zeitbereich. Die Differenz zwischen diesen Drehzahlen ist ein Maß für das durch die Brennkraftmaschine 112 abgegebene Drehmoment. Somit korreliert das abgegebene Drehmoment mit dem Betrag der Amplituden der Oszillation. Zur genauen Ermittlung von TPhase ist es vorteilhaft, eine hohe zeitliche Auflösung um den Mittelwert von TPhase zu gewährleisten. Hierbei kann für eine bessere Auflösung die Drehzahl auf Basis der ansteigenden und abfallenden Flanken der Phasenspannung 121a ermittelt werden. Im Speicher können grundsätzlich beliebig viele Drehzahlwerte 122 gespeichert werden, wobei jedoch etwa ein ganzer Zyklus einer Schwingung für eine Auswertung erfasst werden sollte.The maximum and minimum instantaneous speeds are preferably the peak speeds in the respectively recorded time range. The difference between these speeds is a measure of that by the internal combustion engine 112 delivered torque. Thus, the output torque correlates with the magnitude of the amplitudes of the oscillation. For accurate determination of T phase , it is advantageous to ensure a high temporal resolution around the mean of T phase . Here, for a better resolution, the speed based on the rising and falling edges of the phase voltage 121 be determined. In principle, any number of speed values can be stored in memory 122 however, approximately one cycle of oscillation should be captured for evaluation.

Um darzustellen, dass die Abtastrate des Generators ausreichend ist, um die Drehzahl 122 und insbesondere die der Drehzahl überlagerten Oszillationen entsprechend aufzulösen, sollen nachfolgend die Verhältnisse der entsprechenden Frequenzen betrachtet und mit dem Nyquist-Kriterium abgeglichen werden. Das Nyquist-Kriterium fordert, dass fel/fmoment >= 2. Bezogen auf die Motordrehzahl ergibt sich die Generatorfrequenz bzw. die Frequenz der elektrischen Maschine mit fel = nKW/60·Üb·PPZ, wobei nKW die Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. To show that the sampling rate of the generator is sufficient for the speed 122 and in particular to resolve the oscillations superimposed on the rotational speed correspondingly, the ratios of the corresponding frequencies are to be considered below and compared with the Nyquist criterion. The Nyquist criterion requires that f el / f moment > = 2. Relative to the engine speed results in the generator frequency or the frequency of the electric machine with f el = n KW / 60 · Üb · PPZ, where n KW is the speed of the internal combustion engine.

In Kombination mit der Gleichung für fmoment ergibt sich fel/fmoment= 2·Üb·PPZ/Zylinderzahl. In combination with the equation for f moment results f el / f moment = 2 · Üb · PPZ / number of cylinders.

Damit ergibt sich beispielsweise für Üb = 3, PPZ = 6, Zylinderzahl = 4, dass der Quotient fel/fmoment = 9 ist. Selbst bei sehr großen hochzylindrigen Motoren, beispielsweise eines 12-Zylinder-Motors, beträgt das Verhältnis fel/fmoment = 3, wobei auch hier das Nyquist-Abtastkriterium stets erfüllt ist. Insbesondere bei diesen hochzylindrigen Motoren spielt die Zylinderbeschaltung für das Einsparen von Kraftstoff (Zylinderabschaltung) bzw. das Bereitstellen von möglichst viel Drehmoment (Zylindereinschaltung), z.B. bei einem Beschleunigungsvorgang, eine wichtige Rolle.Thus, for example, for U n = 3, PP Z = 6, number of cylinders = 4, the quotient f el / f moment = 9 results. Even with very large high-cylinder engines, for example, a 12-cylinder engine, the ratio f el / f moment = 3, where also the Nyquist sampling criterion is always met. In particular, in these high-cylinder engines, the cylinder circuit plays an important role for the saving of fuel (cylinder deactivation) or the provision of as much torque as possible (cylinder activation), eg during an acceleration process.

In 4 ist der zeitliche Verlauf einer Drehzahl 122 einer elektrischen Maschine 114 dargestellt. Hierbei ist zu sehen, dass dem Mittelwert DMD der Drehzahl 122, das durch die Brennkraftmaschine 112 bewirkte Drehzahlmuster 128 überlagert ist. Dieses Drehzahlmuster 128 ist charakterisiert durch eine Oszillation O mit Amplituden A, die dem Mittelwert DMD der Drehzahl 122 überlagert ist. Wie bereits eingangs in der Beschreibung zu 2a erwähnt, gibt es einen funktionalen Zusammenhang zwischen der Frequenz der Oszillation O und der Anzahl der Zylinder Z, die innerhalb der Brennkraftmaschine aktiv betrieben werden und zum Abgabedrehmoment der Brennkraftmaschine 112 beitragen. Vorliegend ist der Fall dargestellt, bei dem eine Amplitude A* nicht vorhanden ist (gestrichelt dargestellt), wobei die Amplitude A* mit der impulsartigen Drehmomentabgabe eines Zylinders Z der Brennkraftmaschine und der sich hieraus ergebenden Drehzahlschwankung assoziiert ist. Somit kann allein durch ein Erkennen eines Fehlens einer derartigen Amplitude A* auf ein Abschalten eines Zylinders Z der Brennkraftmaschine 112 rückgeschlossen werden. In 4 is the time course of a speed 122 an electric machine 114 shown. It can be seen that the mean value D MD of the speed 122 that by the internal combustion engine 112 caused speed pattern 128 is superimposed. This speed pattern 128 is characterized by an oscillation O with amplitudes A which is the mean value D MD of the rotational speed 122 is superimposed. As already mentioned in the description above 2a is mentioned, there is a functional relationship between the frequency of the oscillation O and the number of cylinders Z, which are actively operated within the internal combustion engine and the output torque of the internal combustion engine 112 contribute. In the present case, the case is shown in which an amplitude A * is not present (shown in phantom), wherein the amplitude A * is associated with the pulse-like torque output of a cylinder Z of the internal combustion engine and the resulting rotational speed fluctuation. Thus, only by detecting a lack of such an amplitude A * on a shutdown of a cylinder Z of the internal combustion engine 112 be inferred.

Das Fehlen der Amplitude kann z.B. durch Vergleich des Drehzahlverlaufs mit Referenzwerten ermittelt werden. Des Weiteren kann anhand des zeitlichen Abstands Tmaxmax zwischen zumindest zwei Maxima nmax der Drehzahl 122 und Vergleich mit einem Referenzwert und/oder durch eine Abweichung der Frequenz der Oszillation derart, dass sich ein die Frequenz f beeinflussender Faktor ZZ, der der Zylinderanzahl gemäß der in 2a beschriebenen Formel entspricht, additiv um die Anzahl der beschalteten Zylinder Z, d. h. der zugeschalteten bzw. abgeschalteten Zylinder verändert, eine Zylinderbeschaltung ermittelt werden. The absence of the amplitude can be determined, for example, by comparing the speed curve with reference values. Furthermore, based on the time interval T maxmax between at least two maxima n max of the rotational speed 122 and comparison with a reference value and / or by a deviation of the frequency of the oscillation in such a way that a factor Z Z which influences the frequency f and which corresponds to the number of cylinders in accordance with the in FIG 2a corresponds to the formula described additively to the number of connected cylinders Z, ie changed the switched on or off cylinder, a cylinder circuit can be determined.

Anhand der jeweiligen Abweichung in der Frequenz kann demnach direkt auf die Zylinderzahl Z rückgeschlossen werden und es kann unmittelbar durch Vergleich beispielsweise mit einem Referenzwert, der im Regelfall der Anzahl der in der Brennkraftmaschine 112 vorhandenen Zylindern entspricht und entsprechend in der Recheneinheit 118 innerhalb der elektrischen Maschine 114 hinterlegt sein kann, zurückgeschlossen werden. On the basis of the respective deviation in frequency can therefore be deduced directly on the cylinder number Z and it can directly by comparison, for example, with a Reference value, which is usually the number of in the internal combustion engine 112 existing cylinders and corresponding in the arithmetic unit 118 inside the electric machine 114 can be deposited, closed.

Zudem kann auch bereits allein durch das Ausbleiben der Amplitude A* bzw. durch das Auftreten einer Amplitude A*, wobei das Ausbleiben und Hinzutreten der Amplitude A* ebenfalls durch einen Referenzwert ermittelbar ist, auf das Ein- bzw. Abschalten eines Zylinders Z geschlossen werden. Eine derartige Ermittlung einer Verlängerung der Periodendauer Tmaxmax und/oder dem Auftauchen oder Ausbleiben einer Amplitude A* und/oder einer Frequenzveränderung, der dem Mittelwert DMD der Drehzahl 122 überlagerten Oszillation O, kann als notwendiges Kriterium für das Vorliegen einer Zylinderbeschaltung 128a angesehen werden. Zusätzlich können die sog. negativen Amplituden, d.h. die Amplituden die Aufgrund der Kompressionsarbeit mit einer Verringerung der Drehzahl und damit einer negativen Steigung bzw. eines negativen Gradienten einhergehen, zur Erkennung einer Zylinderabschaltung bzw. das Ausbleiben derselben, zur Erkennung einer Zylindereinschaltung herangezogen werden. Dies gilt insbesondere für den Fall, bei dem die Ventile des zumindest einen Zylinders zumindest zeitweise geschlossen sind und der inaktive Zylinder eine entsprechende Kompressionsarbeit verrichtet.In addition, even the absence of the amplitude A * or the occurrence of an amplitude A *, whereby the absence and addition of the amplitude A * can likewise be determined by a reference value, can be used to turn on or off a cylinder Z , Such determination of an extension of the period T maxmax and / or the emergence or absence of an amplitude A * and / or a frequency change, the average value D MD of the speed 122 superimposed oscillation O, as a necessary criterion for the presence of a cylinder circuit 128a be considered. In addition, the so-called. Negative amplitudes, ie the amplitudes due to the compression work associated with a reduction in speed and thus a negative slope or a negative gradient, to detect a cylinder deactivation or the absence thereof, can be used to detect a cylinder activation. This applies in particular to the case in which the valves of the at least one cylinder are at least temporarily closed and the inactive cylinder performs a corresponding compression work.

Als zusätzliches hinreichendes Kriterium, kann auch noch der Vergleich des Mittelwerts DMD der Drehzahl 122 mit einem Drehzahlband B herangezogen werden, das durch die Schwellwerte TH1 und TH2 begrenzt wird (vergleiche 5). Diese Schwellwerte TH1 und TH2 sind weiter in 5 illustriert, wobei durch die Schwellwerte TH1 und TH2 der Drehzahl n, der Bereich der Drehzahl angegeben wird, in dem sich die Brennkraftmaschine 112 in einem Teillastbetrieb 136 befindet. Exemplarisch ist dieser Bereich des Teillastbetriebs 136 in 5, in der das abgegebene Drehmoment M der Brennkraftmaschine 112 über die Drehzahl n der Brennkraftmaschine 112 aufgetragen ist, dargestellt, wobei der Teillastbetrieb seitens der Drehzahl durch die Schwellwerte TH1 und TH2 eingefasst ist und sich im unteren bis mittleren Bereich des Drehmomentdrehzahldiagramms 138 der Brennkraftmaschine 112 befindet. Es versteht sich, dass der Bereich des Betriebszustands Teillast 136 der Brennkraftmaschine 112 ebenfalls den Betriebszustand Leerlauf 140 umfasst. Typischerweise wird eine Zylinderbeschaltung 128a der Brennkraftmaschine 112 gerade in diesem Teillastbereich 136 der Brennkraftmaschine vorgenommen, da hier nicht das potentiell mögliche Drehmoment M der Brennkraftmaschine 112 angefordert wird und demnach eine Zylinderabschaltung zur Kraftstoffeinsparung erfolgen kann. Grundsätzlich kann jedoch auch auf eine Zylinderbeschaltung im Betriebszustand Leerlauf 140 verzichtet werden, um die Laufruhe der Brennkraftmaschine 112 zu erhöhen.As an additional sufficient criterion, may also be the comparison of the average value D MD of the speed 122 be used with a speed band B, which is limited by the thresholds TH 1 and TH 2 (see 5 ). These thresholds TH 1 and TH 2 are further in 5 illustrated, wherein by the thresholds TH 1 and TH 2 of the speed n, the range of the speed is specified, in which the internal combustion engine 112 in a partial load operation 136 located. Exemplary is this area of partial load operation 136 in 5 in which the output torque M of the internal combustion engine 112 about the speed n of the internal combustion engine 112 is plotted, wherein the part-load operation is enclosed by the speed by the thresholds TH 1 and TH 2 and in the lower to middle range of the torque-speed diagram 138 the internal combustion engine 112 located. It is understood that the range of operating state partial load 136 the internal combustion engine 112 also the operating state idle 140 includes. Typically, a cylinder wiring 128a the internal combustion engine 112 especially in this part load range 136 made of the internal combustion engine, since not the potentially possible torque M of the internal combustion engine 112 is requested and therefore a cylinder shutdown can be done to save fuel. In principle, however, can also on a cylinder circuit in the operating state idle 140 be waived to the smoothness of the internal combustion engine 112 to increase.

Entsprechend kann in einem weiteren Betriebszustand 142 der einer erhöhten bis einer maximalen Drehmomentanforderung M der Brennkraftmaschine entspricht, zumindest ein Zylinder Z der Brennkraftmaschine 112, der sich in einem passiven Zustand befindet und beim Betrieb der Brennkraftmaschine 112 lediglich mitläuft, aktiviert werden, um das angeforderte Drehmoment M entsprechend an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abzugeben. Der Drehzahlbereich 142 für den Bereich erhöhter Drehmomentanforderung M der Brennkraftmaschine 112, ist auf Seiten der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 112 durch die Schwellwerte TH1* und TH2* gegeben. Somit lässt sich aus einem der notwendigen Kriterien für das Vorliegen einer Zylinderbeschaltung 128a in Form einer fehlenden bzw. zusätzlichen Amplitude A* und/oder einer Erkennung einer Verlängerung oder Verkürzung einer Periodendauer Tmaxmax und/oder einer Frequenzveränderung der dem Mittelwert DMD der Drehzahl 122 überlagerten Oszillation O und einem hinreichenden Kriterium des Verlaufs des Mittelwerts DMD der Drehzahl 122 im jeweiligen Drehzahlband B eines Teillastbetriebs 136 bzw. innerhalb eines Bereichs erhöhter Drehmomentanforderung 142 durch die Brennkraftmaschine 112 das Vorliegen einer Zylinderbeschaltung 128a sicher ermitteln. Zudem versteht sich, dass die zuvor beschriebenen Kriterien zur Ermittlung einer Zylinderbeschaltung 128a der Brennkraftmaschine 112 in Alleinstellung oder in Kombination miteinander verwendbar sind. Zudem kann eine gemeinsame Verwendung dieser Kriterien im Zuge einer redundanten Ermittlung von Betriebszuständen oder zu deren Plausibilisierung vorteilhaft sein (nicht dargestellt).Accordingly, in a further operating state 142 which corresponds to an increased to a maximum torque requirement M of the internal combustion engine, at least one cylinder Z of the internal combustion engine 112 which is in a passive state and in the operation of the internal combustion engine 112 only runs, be activated to deliver the requested torque M corresponding to the crankshaft of the internal combustion engine. The speed range 142 for the range of increased torque requirement M of the internal combustion engine 112 , is on the side of the speed n of the internal combustion engine 112 given by the threshold values TH 1 * and TH 2 *. Thus, one of the necessary criteria for the existence of a cylinder circuit 128a in the form of a missing or additional amplitude A * and / or a detection of an extension or shortening of a period T maxmax and / or a frequency change of the mean value D MD of the speed 122 superimposed oscillation O and a sufficient criterion of the course of the average value D MD of the speed 122 in the respective speed band B of a partial load operation 136 or within a range of increased torque request 142 by the internal combustion engine 112 the presence of a cylinder wiring 128a ascertain safely. In addition, it is understood that the previously described criteria for determining a cylinder circuit 128a the internal combustion engine 112 can be used alone or in combination with each other. In addition, a common use of these criteria in the course of a redundant determination of operating conditions or for their plausibility be advantageous (not shown).

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (15)

Verfahren zum Ermitteln einer Zylinderbeschaltung bei einer Brennkraftmaschine (112), aufweisend die Schritte: a) Ermitteln des zeitlichen Verlaufs einer Drehzahl (122) einer an die Brennkraftmaschine (112) gekoppelten elektrischen Maschine (114); b) Ermitteln zumindest eines durch die Brennkraftmaschine (112) bewirkten Drehzahlmusters (128) aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl (122), wobei das Drehzahlmuster (128) eine dem zeitlichen Verlauf des Mittelwerts (DMD) der Drehzahl (122) überlagerte Oszillation (O) aufweist; c) wobei dann auf eine Zylinderbeschaltung (128a) der Brennkraftmaschine (112) geschlossen wird, wenn eine für eine Zylinderbeschaltung (128a) charakteristische Veränderung der Oszillation (O) erkannt wird.Method for determining a cylinder wiring in an internal combustion engine ( 112 ), comprising the steps of: a) determining the time profile of a rotational speed ( 122 ) one to the internal combustion engine ( 112 ) coupled electric machine ( 114 ); b) determining at least one by the internal combustion engine ( 112 ) caused speed pattern ( 128 ) from the time course of the speed ( 122 ), whereby the speed pattern ( 128 ) a the time course of the average value (D MD ) of the rotational speed ( 122 ) has superimposed oscillation (O); c) where then on a cylinder circuit ( 128a ) of the internal combustion engine ( 112 ) is closed, if one for a Zylinderbeschaltung ( 128a ) characteristic change of the oscillation (O) is detected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf zumindest eines Phasensignals (121) einer mit der Brennkraftmaschine (112) gekoppelten elektrischen Maschine (114) ermittelt wird und der zeitliche Verlauf der Drehzahl (122) der elektrischen Maschine (114) aus dem Phasensignal (121) ermittelt wird.Method according to Claim 1, characterized in that the time profile of at least one phase signal ( 121 ) one with the internal combustion engine ( 112 ) coupled electric machine ( 114 ) is determined and the time course of the speed ( 122 ) of the electric machine ( 114 ) from the phase signal ( 121 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Verlauf der Drehzahl (122) der elektrischen Maschine (114) mittels eines an der elektrischen Maschine (114) angeordneten Drehzahlsensors (115b) ermittelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the time course of the rotational speed ( 122 ) of the electric machine ( 114 ) by means of a on the electric machine ( 114 ) arranged speed sensor ( 115b ) is determined. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Zylinderbeschaltung (128a) das Einschalten zumindest eines Zylinders (Z) der Brennkraftmaschine (112) und/oder das Abschalten zumindest eines Zylinders (Z) der Brennkraftmaschine (112) umfasst. Method according to one of the preceding claims, wherein a cylinder circuit ( 128a ) switching on at least one cylinder (Z) of the internal combustion engine ( 112 ) and / or switching off at least one cylinder (Z) of the internal combustion engine ( 112 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oszillation (O) Frequenz (f) und Amplitude (A) aufweist, wobei dann auf eine Zylinderbeschaltung (128a) geschlossen wird, wenn ein Ausbleiben oder ein Auftreten einer Amplitude (A), insbesondere ein periodisches Ausbleiben oder Auftreten einer Amplitude (A), im zeitlichen Verlauf der Oszillation (O) erkannt wird und/oder eine Veränderung in der Frequenz (f) dergestalt erkannt wird, dass sich ein die Frequenz beeinflussender Faktor (ZZ) abhängig von der Anzahl der beschalteten Zylinder (Z) verändert.Method according to one of the preceding claims, wherein the oscillation (O) has frequency (f) and amplitude (A), in which case a cylinder circuit ( 128a ) is closed when an absence or occurrence of an amplitude (A), in particular a periodic absence or occurrence of an amplitude (A), in the time course of the oscillation (O) is detected and / or a change in the frequency (f) in such a It is recognized that a factor influencing the frequency (Z Z ) changes depending on the number of connected cylinders (Z). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Oszillation (O) Frequenz (f) und Amplitude (A) aufweist, wobei dann auf eine Zylinderbeschaltung (128a) geschlossen wird, wenn eine charakteristische Veränderung der verbleibenden Amplituden (A) im zeitlichen Verlauf der Oszillation (O) erkannt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the oscillation (O) has frequency (f) and amplitude (A), in which case a cylinder circuit ( 128a ) is closed when a characteristic change of the remaining amplitudes (A) in the time course of the oscillation (O) is detected. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittelwert (DMD) der Drehzahl (122) aus dem zeitlichen Verlauf der Drehzahl (122) ermittelt wird und als weiteres Kriterium zum Ermitteln der Zylinderbeschaltung (128a) ein Vergleich des Mittelwerts (DMD) der Drehzahl (122) mit zumindest einem ersten Schwellwert (Th1) herangezogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an average value (D MD ) of the rotational speed ( 122 ) from the time course of the speed ( 122 ) is determined and as another criterion for determining the cylinder circuit ( 128a ) a comparison of the mean value (D MD ) of the rotational speed ( 122 ) is used with at least a first threshold (Th 1 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für das weitere Kriterium zum Ermitteln der Zylinderbeschaltung (128a) ein Vergleich des Mittelwerts (DMD) der Drehzahl (122) mit dem ersten Schwellwert (Th1) und einem weiteren Schwellwert (Th2), der größer als der Schwellwert (Th1) ist, herangezogen wird.A method according to claim 7, characterized in that for the further criterion for determining the cylinder circuit ( 128a ) a comparison of the mean value (D MD ) of the rotational speed ( 122 ) with the first threshold value (Th 1 ) and a further threshold value (Th 2 ) which is greater than the threshold value (Th 1 ) is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (Th1) und der weitere Schwellwert (Th2) derart gewählt werden, dass diese einen typischen Drehzahlbereich für einen Teillastbetrieb (136) der Brennkraftmaschine (112) begrenzen. Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the first threshold value (Th 1 ) and the further threshold value (Th 2 ) are selected such that they have a typical speed range for a partial load operation ( 136 ) of the internal combustion engine ( 112 ) limit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen weiteren Verfahrensschritt umfassend die Regelung des Erregerstroms (IErr) der elektrischen Maschine (114) bei einem Beschalten (128a) zumindest eines Zylinders (Z) einer Brennkraftmaschine (112) derart, dass das Bremsmoment der elektrischen Maschine (114) auf den jeweiligen Zustand der Brennkraftmaschine (112) bei Beschalten (128a) zumindest eines Zylinders (Z) der Brennkraftmaschine (112) angepasst wird. Method according to one of claims 1 to 9, characterized by a further method step comprising the regulation of the exciter current (I Err ) of the electrical machine ( 114 ) when connected ( 128a ) at least one cylinder (Z) of an internal combustion engine ( 112 ) such that the braking torque of the electric machine ( 114 ) to the respective state of the internal combustion engine ( 112 ) at wiring ( 128a ) at least one cylinder (Z) of the internal combustion engine ( 112 ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregerstrom (IErr) unter Vorgabe einer Sollspannung (USoll) und/oder eines Sollstroms (ISoll) des Kraftfahrzeugbordnetzes (110), oder unter Vorgabe einer Maximalstromabgabe (IMax), wobei die Maximalstromabgabe (IMax) und/oder der maximale Erregerstrom vorzugsweise nach dem jeweiligen Zustand der Brennkraftmaschine (112) bei einem Beschalten (128a) zumindest eines Zylinders (Z) der Brennkraftmaschine (112) parametrisiert wird, geregelt wird. A method according to claim 10, characterized in that the excitation current (I Err ) under specification of a desired voltage (U Soll ) and / or a desired current (I Soll ) of the motor vehicle electrical system ( 110 ), or with specification of a maximum current output (I Max ), wherein the maximum current output (I Max ) and / or the maximum excitation current preferably according to the respective state of the internal combustion engine ( 112 ) when connected ( 128a ) at least one cylinder (Z) of the internal combustion engine ( 112 ) is parameterized. Recheneinheit (118), insbesondere Regler (120) für eine elektrische Maschine (114), die durch eine entsprechende integrierte Schaltung und/oder durch ein auf einem Speicher gespeichertes Computerprogramm dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen.Arithmetic unit ( 118 ), in particular regulators ( 120 ) for an electric machine ( 114 ), which is set up by a corresponding integrated circuit and / or by a computer program stored on a memory to carry out a method according to one of the preceding claims. Elektrische Maschine (114), mit einer Recheneinheit (118) gemäß Anspruch 12.Electric machine ( 114 ), with a computing unit ( 118 ) according to claim 12. Computerprogramm, das eine Recheneinheit (118) dazu veranlasst, ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche durchzuführen, wenn es auf der Recheneinheit (118) ausgeführt wird. Computer program comprising a computing unit ( 118 ) to perform a method according to any one of the preceding claims, when it on the computing unit ( 118 ) is performed. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 14. A machine-readable storage medium having a computer program stored thereon according to claim 14.
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