DE102016225316A1 - Method for vibration reduction in a hybrid drive - Google Patents

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Abstract

Um ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit welchem Schwingungen eines Kraftfahrzeuges, eines Hybridantriebes oder einer Verbrennungskraftmaschine reduziert werden, und mit welchem der Kraftstoffverbrauch verringert und eine verbesserte CO-Gesamtbilanz, ein erhöhter Wirkungsgrad des Hybridantriebes und eine akustische Verbesserung erreicht wird, wird ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb (100) für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei der Hybridantrieb (100) eine Elektromaschine (11) und eine Verbrennungskraftmaschine (10) umfasst, wobei in mindestens einer Schwingungsreduktionsphase (21, 22) ein Betriebswert einer Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere eines Elektromaschinen-Drehmoments und/oder einer Elektromaschinen-Drehzahl und/oder einer Elektromaschinen-Leistung, der Elektromaschine (11) mit einer Schwingung moduliert wird, wobei die Amplitude der Schwingung kleiner ist als der Betrag des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße, so dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase (21, 22) immer positiv oder negativ ist.In order to provide a method for vibration reduction in a hybrid drive for a motor vehicle, with which vibrations of a motor vehicle, a hybrid drive or an internal combustion engine are reduced, and with which the fuel consumption is reduced and achieves an improved overall CO balance, increased efficiency of the hybrid drive and an acoustic improvement A method is proposed for vibration reduction in a hybrid drive (100) for a motor vehicle, wherein the hybrid drive (100) comprises an electric machine (11) and an internal combustion engine (10), wherein in at least one vibration reduction phase (21, 22) an operating value of a Electric machine operating variable, in particular an electric machine torque and / or an electric machine speed and / or an electric machine power, the electric machine (11) is modulated with a vibration, wherein the amplitude of the vibration is smaller than the Bet rag of the operating value of the electric machine operating variable, so that the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase (21, 22) is always positive or negative.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug sowie einen Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb.The present invention relates to a method for vibration reduction in a hybrid drive for a motor vehicle and a hybrid drive for a motor vehicle and a motor vehicle with a hybrid drive.

Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs von Kraftfahrzeugen sowie zur Einhaltung von Abgasvorschriften insbesondere hinsichtlich des CO2-Ausstosses sind in der Kraftfahrzeugtechnik sogenannte Hybridantriebe bekannt. Ein Hybridantrieb umfasst mindestens eine Verbrennungskraftmaschine und mindestens eine elektrische Maschine, auch Elektromaschine genannt. Die elektrische Maschine beziehungsweise die Elektromaschine dient dabei zur Unterstützung der Verbrennungskraftmaschine, sodass diese zur Bereitstellung einer vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs angeforderten Gesamtleistung weniger beitragen muss. Die Elektromaschine steuert den Differenzbetrag zur angeforderten Leistung bei. Auch ein rein elektrischer Betrieb, in dem die elektrische Maschine die gesamte vom Fahrer des Kraftfahrzeugs angeforderten Gesamtleistung bereitstellt, ist möglich.To reduce the fuel consumption of motor vehicles and to comply with emission regulations, in particular with regard to the CO2 emissions so-called hybrid drives are known in automotive engineering. A hybrid drive comprises at least one internal combustion engine and at least one electric machine, also called an electric machine. The electric machine or the electric machine serves to support the internal combustion engine so that it has to contribute less to provide a total requested by the driver of a motor vehicle. The electric machine contributes the difference to the requested power. Even a purely electrical operation in which the electric machine provides the total requested by the driver of the motor vehicle overall performance is possible.

Aus dem Stand der Technik sind Parallel-Hybridantriebe, serielle Hybridantriebe und verzweigte Hybridantriebe bekannt. Im Betrieb eines Hybridantriebs arbeiten die Elektromaschine und die Verbrennungskraftmaschine in den unterschiedlichen Betriebszuständen zusammen, wobei die Gesamtlast je nach Fahrsituation auf die Elektromaschine und die Verbrennungskraftmaschine aufgeteilt wird.Parallel hybrid drives, serial hybrid drives and branched hybrid drives are known from the prior art. During operation of a hybrid drive, the electric machine and the internal combustion engine work together in the different operating states, wherein the total load is divided depending on the driving situation on the electric machine and the internal combustion engine.

Auch im Betrieb eines Hybridantriebs geht jedoch unnötig Energie verloren. Eine Ursache für den Energieverlust und somit für einen erhöhten Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß liegt zum Beispiel in Schwingungen und Vibrationen des Kraftfahrzeuges beziehungsweise des Hybridantriebes und/oder der Verbrennungskraftmaschine oder in einem für den Wirkungsgrad oder die Effizienz nachteiligen Betriebszustand der Elektromaschine oder der Verbrennungskraftmaschine.Even in the operation of a hybrid drive but unnecessarily lost energy. One cause for the energy loss and thus for increased fuel consumption and CO2 emissions is for example in vibrations and vibrations of the motor vehicle or the hybrid drive and / or the internal combustion engine or in a negative for the efficiency or efficiency operating state of the electric machine or the internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Verfahren zur aktiven Schwingungstilgung sind aus dem Stand der Technik bekannt.Methods of active vibration damping are known in the art.

Die DE 10 2006 036 217 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebs, wobei der Hybridantrieb mindestens einen Verbrennungsmotor und mindestens eine Elektromaschine mit mindestens einer Elektromotorfunktion und mindestens einer Generatorfunktion umfasst. Zur Schwingungsdämpfung kann die Modulation mindestens einer Betriebsgröße der mindestens einen Elektromotorfunktion genutzt werden.The DE 10 2006 036 217 A1 discloses a method for controlling a hybrid drive, wherein the hybrid drive comprises at least one internal combustion engine and at least one electric machine with at least one electric motor function and at least one generator function. For vibration damping, the modulation of at least one operating variable of the at least one electric motor function can be used.

Die EP 2 848 485 A1 offenbart eine Fahrzeugdämpfungskontrollvorrichtung, wobei ein Generator zur Erzeugung von elektrischer Leistung von einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, wobei ein Regulierungsmittel einen durch eine Generatoranregungswindung verlaufenden Feldstrom regelt, sodass die erzeugte Generatorspannung derart geregelt wird, dass ein Drehmomentwert des Generators Vibrationen im Fahrzeug unterdrückt.The EP 2 848 485 A1 discloses a vehicle damping control apparatus wherein an electric power generator is driven by an internal combustion engine, wherein a regulating means controls a field current passing through a generator excitation winding such that the generated generator voltage is controlled such that a torque value of the generator suppresses vibrations in the vehicle.

Aus der DE 10 2012 203 778 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines hybridischen Antriebsstrangs und eine Akkumulatoreinrichtung in diesem bekannt, wobei die Akkumulatoreinrichtung mindestens zwei elektrische Akkumulatoren aufweist und wobei zumindest zeitweise im Takt von auftretenden Restschwingungen eines Drehschwingungsdämpfers einer der Akkumulatoren geladen wird, während der andere entladen wird.From the DE 10 2012 203 778 A1 a method for controlling a hybrid powertrain and a accumulator device is known therein, wherein the accumulator device has at least two electric accumulators and wherein at least temporarily in the cycle of residual vibrations of a torsional vibration damper one of the accumulators is charged while the other is discharged.

Bei der klassischen aktiven Schwingungstilgung in einem Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb wird ein Betriebswert einer Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere ein Elektromaschinen-Drehmoment variiert, um Schwingungen und Vibrationen des Kraftahrzeugs, des Hybridantriebs oder der Verbrennungskraftmaschine entgegenzuwirken. Die Variation besteht insbesondere in einer Aufmodulation einer Schwingung beziehungsweise einer Frequenz oder eines Frequenzspektrums auf die Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere auf das Elektromaschinen-Drehmoment.In the classical active vibration damping in a motor vehicle with hybrid drive, an operating value of an electric machine operating variable, in particular an electric machine torque is varied to counteract vibrations and vibrations of the motor vehicle, the hybrid drive or the internal combustion engine. The variation consists in particular in a modulating of a vibration or a frequency or a frequency spectrum on the electric machine operating variable, in particular on the electric machine torque.

Im reinen Verbrennungskraftmaschinenmodus, bei dem lediglich die Verbrennungskraftmaschine die angeforderte Antriebsleistung erbringt und somit die von der Elektromaschine des Hybridmotors bereitgestellte Elektromaschinen-Leistung bzw. das Elektromaschinen-Drehmoment null ist, bedeutet diese Aufmodulation der Schwingung beziehungsweise des Frequenzspektrums, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere das modulierte Elektromaschinen-Drehmoment, zwischen einem positiven und einem negativen Betriebswert oszilliert, so dass die Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere das Elektromaschinen-Drehmoment, ständig wiederkehrende Nulldurchgänge aufweist. Die Elektromaschine erfährt somit einen permanenten Lastwechsel und kann dadurch akustische Auffälligkeiten durch z.B. Spiele im System hervorrufen.In the pure internal combustion engine mode, in which only the internal combustion engine provides the requested drive power and thus the electric machine power or the electric machine torque provided by the electric motor of the hybrid motor is zero, this modulation of the oscillation or the frequency spectrum means that the modulated electric machine operating variable, In particular, the modulated electric machine torque, oscillates between a positive and a negative operating value, so that the electric machine operating variable, in particular the electric machine torque, has constantly recurring zero crossings. The electric machine thus experiences a permanent load change and can thereby audible abnormalities by e.g. Cause games in the system.

Zudem wird die Elektromaschine bei der klassischen aktiven Schwingungstilgung in hybriden Antriebssträngen in einem ungünstigen Lastbereich betrieben, sodass ein schlechter Wirkungsgrad resultiert. Die Elektromaschine hat insbesondere im Bereich niedriger Elektromaschinen-Drehmomente und besonders bei einem Vorzeichenwechsel des Elektromaschinen-Drehmoments einen sehr viel schlechteren Wirkungsgrad als bei anderen Betriebswerten.In addition, the electric machine is operated in the classical active vibration damping in hybrid powertrains in an unfavorable load range, so that a poor efficiency results. The electric machine has particular in the Low electric machine torques and, in particular, sign changes of electric machine torque are much inferior in efficiency than other operating values.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mit welchem Schwingungen eines Kraftfahrzeuges, eines Hybridantriebes oder einer Verbrennungskraftmaschine reduziert werden, und mit welchem der Kraftstoffverbrauch verringert und eine verbesserte CO2-Gesamtbilanz, ein erhöhter Wirkungsgrad des Hybridantriebes und eine akustische Verbesserung erreicht wird. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hybridantrieb sowie ein Kraftfahrzeug umfassend einen Hybridantrieb bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a method for reducing vibration in a hybrid drive for a motor vehicle, with which vibrations of a motor vehicle, a hybrid drive or an internal combustion engine can be reduced, and with which reduces fuel consumption and improved overall CO2 balance, increased efficiency of the Hybrid drive and an acoustic improvement is achieved. It is another object of the present invention to provide a hybrid drive and a motor vehicle comprising a hybrid drive.

Zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe wird ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, wobei der Hybridantrieb eine Elektromaschine und eine Verbrennungskraftmaschine umfasst, wobei in mindestens einer Schwingungsreduktionsphase ein Betriebswert einer Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere eines Elektromaschinen-Drehmoments und/oder einer Elektromaschinen-Drehzahl und/oder einer Elektromaschinen-Leistung, der Elektromaschine mit einer Schwingung moduliert wird, wobei die Amplitude der Schwingung kleiner ist als der Betrag des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße, sodass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase immer positiv oder negativ ist.To solve the object underlying the invention, a method for vibration reduction in a hybrid drive for a motor vehicle is proposed, wherein the hybrid drive comprises an electric machine and an internal combustion engine, wherein in at least one vibration reduction phase an operating value of an electric machine operating variable, in particular an electric machine torque and / or an electric machine speed and / or an electric machine power, the electric machine is modulated with a vibration, wherein the amplitude of the vibration is smaller than the amount of the operating value of the electric machine operating variable, so that the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase always is positive or negative.

Unter einer Schwingung wird auch eine Vibration und/oder eine Frequenz und/oder ein Frequenzspektrum verstanden, sodass das Verfahren auch die Modulation eines Betriebswerts einer Elektromaschinen-Betriebsgröße mit einer Vibration, einer Frequenz oder einem Frequenzspektrum umfasst.A vibration is also understood to mean a vibration and / or a frequency and / or a frequency spectrum, so that the method also includes the modulation of an operating value of an electric machine operating variable with a vibration, a frequency or a frequency spectrum.

Die Amplitude der Schwingung ist dabei während der Schwingungsreduktionsphase kleiner als der Betrag des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße, sodass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase immer positiv oder negativ ist. Dies bedeutet, dass die Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere das Elektromaschinen-Drehmoment, während der Schwingungsreduktionsphase keinen Nulldurchgang aufweist, sodass, insbesondere wenn die Elektromaschinen-Betriebsgröße das Elektromaschinen-Drehmoment ist, kein Lastwechsel auftritt. Durch die Vermeidung eines Lastwechsels beziehungsweise eines Nulldurchgangs der Elektromaschinen-Betriebsgröße wird eine akustische Auffälligkeit oder Anregung vermieden, sodass sich eine akustische Verbesserung ergeben kann. Zudem wird die Elektromaschine und/oder die Verbrennungskraftmaschine mit Vorteil in einem günstigeren Lastbereich betrieben, sodass der Kraftstoffverbrauch verringert und dadurch die CO2-Gesamtbilanz verbessert wird. Da die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase immer positiv oder negativ ist, und somit nicht um den Nullpunkt herumoszilliert, kann auch von einem Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb mit Lastpunktverschiebung gesprochen werden.The amplitude of the vibration during the vibration reduction phase is smaller than the amount of the operating value of the electric machine operating variable, so that the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase is always positive or negative. This means that the electric machine operating variable, in particular the electric machine torque, during the vibration reduction phase has no zero crossing, so that, especially when the electric machine operating variable is the electric machine torque, no load change occurs. By avoiding a load change or a zero crossing of the electric machine operating variable an acoustic conspicuousness or excitation is avoided, so that there may be an acoustic improvement. In addition, the electric machine and / or the internal combustion engine is advantageously operated in a more favorable load range, so that the fuel consumption is reduced and thereby the overall CO2 balance is improved. Since the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase is always positive or negative, and thus does not oscillate around the zero point, can also be spoken of a method for vibration reduction in a hybrid drive with load point shift.

Der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße kann durch die Leistungsanforderung an den Hybridantrieb gegeben sein. Ist beispielsweise die Elektromaschinen-Betriebsgröße das Elektromaschinen-Drehmoment, so wird der Wert des Elektromaschinen-Drehmoments unter anderem aus dem von einem Fahrer des Kraftfahrzeuges angeforderten Gesamtdrehmoment und dem von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Drehmoment bestimmt. Dabei ist als Randbedingung zu beachten, dass die Summe aus dem Elektromaschinen-Drehmoment und dem von der Verbrennungskraftmaschine gelieferten Drehmoment dem angeforderten Gesamtdrehmoment entspricht. Die Aufteilung des Gesamtdrehmoments auf das Elektromaschinen-Drehmoment und auf das von der Verbrennungskraftmaschine gelieferte Drehmoment wird dabei so vorgenommen, dass die Elektromaschine und/oder die Verbrennungskraftmaschine in einen günstigen Lastbereich laufen und somit einen höheren Wirkungsgrad aufweisen.The operating value of the electric machine operating variable may be given by the power requirement to the hybrid drive. If, for example, the electric machine operating variable is the electric machine torque, the value of the electric machine torque is determined inter alia from the total torque requested by a driver of the motor vehicle and the torque provided by the internal combustion engine. It should be noted as a boundary condition that the sum of the electric machine torque and the torque supplied by the internal combustion engine corresponds to the requested total torque. The distribution of the total torque to the electric machine torque and the torque supplied by the internal combustion engine is thereby made so that the electric machine and / or the internal combustion engine run in a favorable load range and thus have a higher efficiency.

Ferner ist es möglich, dass die Summe der Beträge der Elektromaschinen-Betriebsgröße und der entsprechenden Betriebsgröße der Verbrennungskraftmaschine größer als die angeforderte Gesamt-Betriebsgröße ist, wobei beispielsweise der Wert der Betriebsgröße der Verbrennungskraftmaschine positiv ist und der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße der Elektromaschine negativ ist. Handelt es sich bei der Betriebsgröße beispielsweise um das Drehmoment, so kann vorgesehen sein, dass das von der Verbrennungskraftmaschine gelieferte Drehmoment positiv ist, wohingegen das Elektromaschinen-Drehmoment negativ ist, sodass in Summe das angeforderte Gesamtdrehmoment von dem Hybridantrieb geliefert wird.Further, it is possible that the sum of the amounts of the electric machine operation amount and the corresponding operation amount of the internal combustion engine is larger than the requested total operation amount, for example, the value of the operation amount of the internal combustion engine is positive and the operation value of the electric machine operation amount of the electric machine is negative , For example, if the amount of operation is the torque, it may be provided that the torque delivered by the engine is positive, whereas the electric machine torque is negative, so that in sum the requested total torque is supplied by the hybrid drive.

Selbstverständlich kann auch die von der Verbrennungskraftmaschine gelieferte Betriebsgröße negativ sein, und die Elektromaschinen-Betriebsgröße kann dann positiv sein.Of course, the operating quantity provided by the internal combustion engine may also be negative, and the electric machine operating variable may then be positive.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Amplitude und/oder die Phase der Schwingung so bestimmt werden, dass Schwingungen, insbesondere Vibrationen, des Kraftfahrzeuges, bevorzugt des Hybridantriebs, insbesondere bevorzugt der Verbrennungskraftmaschine, reduziert werden.It is preferably provided that the amplitude and / or the phase of the oscillation are determined in this way be that vibrations, in particular vibrations of the motor vehicle, preferably the hybrid drive, in particular preferably the internal combustion engine can be reduced.

Durch die Aufmodulation einer Schwingung beziehungsweise einer Frequenz oder eines Frequenzspektrums wird der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße variiert, sodass Schwingungen im Hybridantrieb, insbesondere in der Elektromaschine, angeregt werden. Bei richtiger Wahl von Amplitude und Phase der Schwingung beziehungsweise der Frequenz interferieren die durch den modulierten Betriebswert hervorgerufenen Schwingungen im Hybridantrieb destruktiv mit den Schwingungen des Kraftfahrzeuges beziehungsweise des Hybridantriebs oder der Verbrennungskraftmaschine, sodass diese Kraftfahrzeug-Schwingungen verringert oder ausgelöscht werden.By modulating a vibration or a frequency or a frequency spectrum, the operating value of the electric machine operating variable is varied, so that vibrations in the hybrid drive, in particular in the electric machine, are excited. With the right choice of amplitude and phase of the oscillation or the frequency caused by the modulated operating value vibrations in the hybrid drive interfere destructively with the vibrations of the motor vehicle or the hybrid drive or the internal combustion engine, so these motor vehicle vibrations are reduced or extinguished.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße so bestimmt wird, dass die Elektromaschine und/oder die Verbrennungskraftmaschine in einem Betriebszustand mit einer verbesserten Effizienz und/oder einem verbesserten Wirkungsgrad betrieben werden.Furthermore, it is preferably provided that the operating value of the electric machine operating variable is determined so that the electric machine and / or the internal combustion engine are operated in an operating state with an improved efficiency and / or an improved efficiency.

Durch den Betrieb der Elektromaschine und/oder der Verbrennungskraftmaschine in einem Betriebszustand mit einer verbesserten Effizienz und/oder einem verbesserten Wirkungsgrad wird der Kraftstoffverbrauch gesenkt und insbesondere die CO2-Bilanz verbessert. Insbesondere im Bereich niedriger Elektromaschinen-Drehmomente hat eine Elektromaschine einen vergleichsweise schlechten Wirkungsgrad. Aus diesem Grunde wird die Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere das Elektromaschinen-Drehmoment, so bestimmt, dass die Elektromaschine einen deutlich besseren Wirkungsgrad aufweist. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass das Elektromaschinen-Drehmoment nicht nahe bei null liegt, bzw. keinen Nulldurchgang aufweist. Es erfolgt daher vorteilhafterweise eine Lastpunktverschiebung weg von Werten nahe bei null zu größeren positiven oder negativen Werten der Elektromaschinen-Betriebsgröße.By operating the electric machine and / or the internal combustion engine in an operating state with improved efficiency and / or improved efficiency of the fuel consumption is lowered and in particular the CO2 balance improved. Particularly in the field of low electric machine torques, an electric machine has a comparatively poor efficiency. For this reason, the electric machine operating variable, in particular the electric machine torque, is determined so that the electric machine has a significantly better efficiency. This is achieved in particular in that the electric machine torque is not close to zero, or has no zero crossing. Therefore, there is advantageously a load point shift away from values near zero to larger positive or negative values of the electric machine operating quantity.

Auch die Verbrennungskraftmaschine besitzt einen idealen Bereich der entsprechenden Betriebsgröße, beispielsweise des Drehmoments, in dem die Verbrennungskraftmaschine den höchsten Wirkungsgrad aufweist. Daher kann z.B. der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße so gewählt werden, dass die Elektromaschine in einem möglichst optimalen Betriebsgrößenbereich mit einem optimalen Wirkungsgrad betrieben wird. Alternativ oder gleichzeitig kann der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße so gewählt werden, dass die Verbrennungskraftmaschine in einem optimalen Wirkungsgradbereich betrieben wird. Unter Umständen kann in diesem Fall der durch diese Anforderung bestimmte Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße von einem optimalen Wert mit einem optimalen Wirkungsgrad abweichen.The internal combustion engine also has an ideal range of the corresponding operating variable, for example the torque in which the internal combustion engine has the highest efficiency. Therefore, e.g. the operating value of the electrical machine operating variable are selected so that the electric machine is operated in an optimum operating range as possible with optimum efficiency. Alternatively or simultaneously, the operating value of the electric machine operating variable can be selected so that the internal combustion engine is operated in an optimal efficiency range. Under certain circumstances, in this case, the operating value of the electric machine operating variable determined by this requirement may deviate from an optimum value with an optimum efficiency.

Ferner ist es auch möglich, dass der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße und der Wert der entsprechenden Betriebsgröße der Verbrennungskraftmaschine im Sinne eines Kompromisses derart aneinander angepasst werden, dass insgesamt der maximale oder optimale Wirkungsgrad des Hybridantriebes eingestellt wird.Further, it is also possible that the operating value of the electric machine operating variable and the value of the corresponding operating variable of the internal combustion engine in the sense of a compromise are adapted to each other such that overall the maximum or optimal efficiency of the hybrid drive is set.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase kein Lastwechsel der Elektromaschine auftritt.It is preferably provided that no load change of the electric machine occurs during the at least one vibration reduction phase.

Durch Vermeidung eines Lastwechsels der Elektromaschine wird die Entstehung von akustischen Auffälligkeiten verhindert und die Elektromaschine wird in einem günstigen Lastbereich betrieben, sodass ein insgesamt höherer Wirkungsgrad erzielt wird. Hierdurch wird der Kraftstoffverbrauch und damit einhergehend die CO2-Bilanz verbessert.By avoiding a load change of the electric machine, the emergence of acoustic abnormalities is prevented and the electric machine is operated in a favorable load range, so that an overall higher efficiency is achieved. This improves fuel consumption and, as a result, the CO2 balance.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass nach einer ersten Schwingungsreduktionsphase mit einem positiven oder einem negativen Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße eine zweite Schwingungsreduktionsphase mit einem negativen oder einem positiven Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße durchgeführt wird, wobei bevorzugt Schwingungsreduktionsphasen mit einem positiven Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße und Schwingungsreduktionsphasen mit einem negativen Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße einander abwechseln.Further preferably, it can be provided that, after a first vibration reduction phase with a positive or a negative operating value of the electric machine operating variable, a second vibration reduction phase is performed with a negative or a positive operating value of the electric machine operating variable, preferably vibration reduction phases with a positive operating value of the electric machine operating variable and oscillation reduction phases alternate with a negative operation value of the electric machine operation amount.

Das heißt, eine erste Schwingungsreduktionsphase kann einen positiven Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße aufweisen und eine direkt anschließende zweite Schwingungsreduktionphase kann einen negativen Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße aufweisen oder umgekehrt. Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Schwingungsreduktionsphase sind der jeweilige Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße und die Amplitude der aufmodulierten Schwingung derart gewählt, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der ersten und während der zweiten Schwingungsreduktionsphase immer positiv oder negativ ist. Da jedoch der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße im Übergang von der ersten Schwingungsreduktionsphase zu der zweiten Schwingungsreduktionsphase von einem positiven zu einem negativen Wert oder umgekehrt wechselt, tritt im Übergang genau zwischen den zwei Schwingungsreduktionsphasen ein Nulldurchgang der Elektromaschinen-Betriebsgröße auf. Der Nulldurchgang kennzeichnet somit den Wechsel von der ersten Schwingungsreduktionsphase zu der zweiten Schwingungsreduktionsphase. Als Beispiel sei angenommen, dass die Elektromaschinen-Betriebsgröße das Elektromaschinen-Drehmoment ist. Ferner sei der Betriebswert des Elektromaschinen-Drehmoments in der ersten Schwingungsreduktionsphase positiv. Während der gesamten ersten Schwingungsreduktionsphase ist somit auch das modulierte Elektromaschinen-Drehmoment positiv. Das für den jeweiligen Fahrzustand des Kraftfahrzeuges benötigte Gesamtdrehmoment wird zum Teil durch das Elektromaschinen-Drehmoment und zum Teil von dem von der Verbrennungskraftmaschine gelieferten Drehmoment bereitgestellt. Nach dem Ende der ersten Schwingungsreduktionsphase wird ein negativer Betriebswert des Elektromaschinen-Drehmoments gewählt. Entsprechend muss die Verbrennungskraftmaschine zum Erhalt des angeforderten Gesamtdrehmoments ein Drehmoment liefern, welches größer als das angeforderte Gesamtdrehmoment ist, damit die Summe aus dem positiven Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine und dem negativem Elektromaschinen-Drehmoment dem angeforderten Gesamtdrehmoment entspricht.That is, a first vibration reduction phase may have a positive operation value of the electric machine operation amount, and a directly subsequent second vibration reduction phase may have a negative operation value of the electric machine operation amount, or vice versa. In both the first and second vibration reduction phases, the respective operating value of the electric machine operating variable and the amplitude of the modulated vibration are selected such that the modulated operating machine operating variable is always positive or negative during the first and during the second vibration reduction phase. However, since the operating value of the electric machine operating variable changes from a positive to a negative value or vice versa in the transition from the first vibration reduction phase to the second vibration reduction phase, a zero crossing of the electric machine operating amount occurs in the transition precisely between the two vibration reduction phases. The zero crossing thus characterizes the Change from the first vibration reduction phase to the second vibration reduction phase. For example, assume that the electric machine operating quantity is the electric machine torque. Further, the operating value of the electric machine torque in the first vibration reduction phase is positive. During the entire first vibration reduction phase, therefore, the modulated electric machine torque is also positive. The total torque required for the respective driving condition of the motor vehicle is provided in part by the electric machine torque and in part by the torque supplied by the internal combustion engine. After the end of the first vibration reduction phase, a negative operating value of the electric machine torque is selected. Accordingly, to obtain the requested total torque, the internal combustion engine must supply a torque which is greater than the requested total torque so that the sum of the positive torque of the internal combustion engine and the negative electric machine torque corresponds to the requested total torque.

Während der ersten Schwingungsreduktionsphase, in der die Elektromaschine ein positives Elektromaschinen-Drehmoment bereitstellt, wird eine Batterie des Hybridantriebes entladen. In der zweiten Phase, in der die Elektromaschine ein negatives Elektromaschinen-Drehmoment liefert, wird hingegen die Batterie wieder aufgeladen. Hierdurch wird die Batterieleistung im Mittel stabilisiert, sodass die Batterie eine wesentlich konstante Ladung enthält.During the first vibration reduction phase, in which the electric machine provides a positive electric machine torque, a battery of the hybrid drive is discharged. In the second phase, in which the electric machine supplies a negative electric machine torque, however, the battery is recharged. As a result, the battery power is stabilized on average, so that the battery contains a much constant charge.

Nach der Durchführung der ersten Schwingungsreduktionsphase und der zweiten Schwingungsreduktionsphase kann das Verfahren erneut von vorne mit der ersten Schwingungsreduktionsphase beginnen, sodass während des Betriebes des Hybridantriebs Schwingungsreduktionsphasen abwechseln, wobei jeweils aufeinanderfolgende Schwingungsreduktionsphasen ein anderes Vorzeichen für den Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße aufweisen.After performing the first vibration reduction phase and the second vibration reduction phase, the method may again start from the beginning with the first vibration reduction phase such that alternate during the operation of the hybrid drive vibration reduction phases, each successive vibration reduction phases have a different sign for the operating value of the electric machine operating variable.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine Dauer der ersten und/oder der zweiten, insbesondere jeder, Schwingungsreduktionsphase in Abhängigkeit eines Ladezustands einer Batterie gewählt wird.It can preferably be provided that a duration of the first and / or the second, in particular each, vibration reduction phase is selected as a function of a state of charge of a battery.

Ferner kann die Dauer der ersten und/oder der zweiten, insbesondere jeder, Schwingungsreduktionsphase in Abhängigkeit von den Betriebspunkten der Verbrennungskraftmaschine und/oder der Elektromaschine gewählt werden.Furthermore, the duration of the first and / or the second, in particular each, vibration reduction phase can be selected as a function of the operating points of the internal combustion engine and / or the electric machine.

Vorteilhafterweise kann das Verfahren auch über einen langen Zeitraum in einem generatorischen Modus durchgeführt werden, in dem die Batterie aufgeladen wird.Advantageously, the method can also be carried out over a long period of time in a regenerative mode in which the battery is charged.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite, insbesondere jede, Schwingungsreduktionsphase, mindestens 10 Sekunden, bevorzugt mindestens 20 Sekunden, besonders bevorzugt mindestens 30 Sekunden, dauert.It can preferably be provided that the first and / or the second, in particular each, vibration reduction phase lasts at least 10 seconds, preferably at least 20 seconds, particularly preferably at least 30 seconds.

Ganz besonders bevorzugt dauert jede Schwingungsreduktionsphase genau 30 Sekunden. Most preferably, each vibration reduction phase lasts exactly 30 seconds.

Durch eine entsprechende Wahl der Dauer der Schwingungsreduktionsphasen wird sichergestellt, dass die Batterie des Hybridantriebes nur geringfügig entladen oder wieder aufgeladen wird. Dies verlängert die Lebensdauer der Batterie.An appropriate choice of the duration of the vibration reduction phases ensures that the battery of the hybrid drive is only slightly discharged or recharged. This extends the life of the battery.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während des Betriebs des Hybridantriebs, im Wesentlichen immer positiv oder negativ ist, wobei bevorzugt die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße im Wesentlichen immer in einem Quadranten eines Wirkungsgradkennfelds gehalten wird, wobei besonders bevorzugt eine kraftübertragende Verbindung, insbesondere eine Welle, der Elektromaschine mit der Verbrennungskraftmaschine im Wesentlichen zu jeder Zeit des Betriebs des Hybridantriebs vorgespannt und/oder belastet ist.Further preferably, it can be provided that the modulated electric machine operating variable during operation of the hybrid drive, is always always positive or negative, preferably the modulated electric machine operating variable is held substantially always in a quadrant of an efficiency map, more preferably a force-transmitting connection , in particular a shaft, the electric machine with the internal combustion engine is biased and / or loaded substantially at any time of the operation of the hybrid drive.

Ein Wirkungsgradkennfeld kann als zweidimensionales kartesisches Koordinatensystem dargestellt werden, wobei auf der X-Achse oder Abszisse die Elektromaschinen-Drehzahl der Elektromaschine abgetragen ist, und wobei auf der Y-Achse oder Ordinate das Elektromaschinen-Drehmoment aufgetragen ist. Die vier Quadranten werden gegen den Uhrzeigersinn mit Q1, Q2, Q3 und Q4 bezeichnet. Die Ebene der Zahlentupel aus Elektromaschinen-Drehzahl und Elektromaschinen-Drehmoment stellen mögliche Betriebszustände der Elektromaschine dar. In dem Wirkungsgradkennfeld werden Betriebszustände mit einem gleichen Wirkungsgrad durch Höhen oder Potentiallinien verbunden. Nicht alle Betriebszustände haben den gleichen Wirkungsgrad, insbesondere im Bereich der oder auf der X-Achse und der Y-Achse weist die Elektromaschine einen deutlich geringeren Wirkungsgrad auf.An efficiency map can be represented as a two-dimensional Cartesian coordinate system, wherein the electric machine speed of the electric machine is plotted on the X-axis or abscissa, and wherein the electric machine torque is plotted on the Y-axis or ordinate. The four quadrants are labeled counterclockwise with Q1, Q2, Q3 and Q4. The level of the number tuples of electric machine speed and electric machine torque represent possible operating states of the electric machine. In the efficiency map, operating states are connected with equal efficiency by heights or potential lines. Not all operating states have the same efficiency, especially in the area of or on the X-axis and the Y-axis, the electric machine has a much lower efficiency.

Es wird in vorteilhafter Weise ein Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße so gewählt, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während des Betriebs des Hybridantriebs immer in einem Quadranten eines Wirkungsgradkennfeldes gehalten wird, wobei nach Möglichkeit der in dem Quadranten gewählte Betriebszustand einen höheren Wirkungsgrad hat als andere mögliche Betriebszustände. Der überwiegende Betrieb in einem Quadranten des Wirkungsgradkennfelds ergibt die Lastpunktverschiebung des Verfahrens.An operating value of the electric machine operating variable is advantageously selected so that the modulated electric machine operating variable is always kept in one quadrant of an efficiency map during operation of the hybrid drive, wherein, if possible, the operating state selected in the quadrant has a higher efficiency than other possible ones operating conditions. The vast operation in one Quadrant of the efficiency map gives the load point shift of the process.

Die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße ist im Wesentlichen immer positiv oder negativ, wobei im Wesentlichen bedeutet, dass die modulierten Elektromaschinen-Betriebsgröße mit Ausnahme von Zeitpunkten der Wechsel zwischen den Schwingungsreduktionsphasen nicht null wird.The modulated electric machine operating variable is essentially always positive or negative, meaning essentially that the modulated electric machine operating variable does not become zero except for times of change between the vibration reducing phases.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während des gesamten Betriebes des Hybridantriebes, also während der gesamten Zeitspanne zwischen dem Einschalten und dem Ausschalten des Hybridantriebs, immer positiv oder negativ ist. Dies bedeutet, dass die Elektromaschine im Wesentlichen immer eine Elektromaschinen-Betriebsgröße mit einem Wert ungleich null bereitstellt. Ist beispielsweise die Elektromaschinen-Betriebsgröße das Elektromaschinen-Drehmoment, so liefert die Elektromaschine während des gesamten Betriebs des Hybridantriebes ein Elektromaschinen-Drehmoment. Mit anderen Worten gibt es während des Betriebes des Hybridantriebes, gegebenenfalls mit Ausnahme der Zeitpunkte der Wechsel zwischen Schwingungsreduktionsphasen, keinen Zeitpunkt, an dem ausschließlich die Verbrennungskraftmaschine betrieben wird, das heißt, dass auch bei Wahl eines reinen Verbrennungskraftmaschinenbetriebs durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges im Hintergrund dennoch stets die Elektromaschine einen Betrag der Elektromaschinen-Betriebsgröße, beispielsweise des Elektromaschinen-Drehmoments, liefert.Furthermore, it can preferably be provided that the modulated electric machine operating variable is always positive or negative during the entire operation of the hybrid drive, ie during the entire period between switching on and switching off the hybrid drive. This means that the electric machine essentially always provides a non-zero value electric machine operating variable. If, for example, the electric machine operating variable is the electric machine torque, then the electric machine supplies an electric machine torque during the entire operation of the hybrid drive. In other words, there is during the operation of the hybrid drive, possibly with the exception of the timing of the change between vibration reduction phases, no time at which only the internal combustion engine is operated, that is, even when choosing a pure internal combustion engine operation by the driver of the motor vehicle in the background yet always the electric machine supplies an amount of the electric machine operating quantity, for example, the electric machine torque.

Durch die ständige Bereitstellung einer positiven oder einer negativen Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere eines positiven oder eines negativen Elektromaschinen-Drehmoments, ist insbesondere eine kraftübertragende Verbindung zwischen der Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine stets mit einem Drehmoment vorgespannt beziehungsweise belastet. Liefert beispielsweise die Elektromaschine ein Elektromaschinen-Drehmoment an eine mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbundenen Welle oder Achse bzw. Abtrieb, so ist diese Welle durch das ständig bereitgestellte Elektromaschinen-Drehmoment mit einem Drehmoment vorgespannt oder belastet. Bei der kraftübertragenden Verbindung kann es sich auch um eine Kupplung oder ein Getriebe handeln. Durch das Vorspannen der kraftübertragenden Verbindung beziehungsweise des Abtriebs, der Welle, der Kupplung oder des Getriebes können Geräusche, beispielsweise Klappern oder Ähnliches, verringert oder vermieden werden.Due to the constant provision of a positive or a negative electric machine operating variable, in particular a positive or a negative electric machine torque, in particular a force-transmitting connection between the electric machine and the internal combustion engine is always biased or loaded with a torque. If, for example, the electric machine supplies an electric machine torque to a shaft or axle or output connected to the crankshaft of the internal combustion engine, then this shaft is preloaded or loaded with torque by the constantly provided electric machine torque. The force-transmitting connection may also be a clutch or a transmission. By biasing the force transmitting connection or the output, the shaft, the clutch or the transmission noise, such as rattling or the like, can be reduced or avoided.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße derart bestimmt wird, so dass ein Vorzeichenwechsel der modulierten Elektromaschinen-Betriebsgröße bei einem Wechsel zwischen den Schwingungsreduktionsphasen von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht wahrgenommen wird, wobei insbesondere ein Lastwechsel der Elektromaschine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs nicht wahrgenommen wird.Further preferably, it may be provided that the operating value of the electric machine operating variable is determined such that a change of sign of the modulated electric machine operating variable is not perceived by a driver of the motor vehicle when changing between the vibration reduction phases, wherein in particular a load change of the electric machine by a driver of the motor vehicle is not perceived.

Durch eine entsprechende Wahl des Betriebswertes kann sichergestellt werden, dass ein Fahrer eines Kraftfahrzeuges den Wechsel zwischen den einzelnen Schwingungsreduktionsphasen nicht bemerkt.By an appropriate choice of the operating value can be ensured that a driver of a motor vehicle does not notice the change between the individual vibration reduction phases.

Dies verbessert das subjektive Fahrgefühl für den Kraftfahrzeugführer und andere Kraftfahrzeuginsassen.This improves the subjective driving feel for the motor vehicle driver and other vehicle occupants.

Weiter bevorzugt kann vorgesehen sein, dass ein Ladezustand einer Batterie berücksichtigt wird, wobei zur Berücksichtigung des Ladezustandes der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße positiv oder negativ gewählt wird.Further preferably, it may be provided that a state of charge of a battery is taken into account, wherein the operating value of the electric machine operating variable is selected to be positive or negative in order to take into account the state of charge.

Ist beispielsweise in einer ersten Schwingungsreduktionsphase der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße positiv, beispielsweise der Betriebswert des Elektromaschinen-Drehmoments, so wird während der ersten Schwingungsreduktionsphase die Batterie des Hybridantriebes entladen. In einer darauffolgenden zweiten Schwingungsreduktionsphase wird hingegen der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere des Elektromaschinen-Drehmoments, negativ eingestellt. Hierdurch wird die Batterie des Hybridantriebes wieder aufgeladen, wobei insbesondere Antriebsenergie der Verbrennungskraftmaschine in einem Generatorbetrieb der Elektromaschine in elektrische Leistung umgewandelt wird.If, for example, in a first oscillation reduction phase, the operating value of the electric machine operating variable is positive, for example the operating value of the electric machine torque, the battery of the hybrid drive is discharged during the first oscillation reduction phase. In a subsequent second vibration reduction phase, however, the operating value of the electric machine operating variable, in particular of the electric machine torque, is set negative. As a result, the battery of the hybrid drive is recharged, in particular drive energy of the internal combustion engine is converted into electrical power in a generator operation of the electric machine.

Weiter kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Amplitude und die Phase der Schwingung auf Basis von Messdaten eines am Kraftfahrzeug, insbesondere am Hybridantrieb, weiter insbesondere an der Verbrennungskraftmaschine, angeordneten Sensors, insbesondere eines Schwingungssensors, und/oder auf Basis einer Berechnung in einer Recheneinheit bestimmt werden.Furthermore, it can preferably be provided that the amplitude and the phase of the oscillation are determined on the basis of measured data of a sensor arranged on the motor vehicle, in particular on the hybrid drive, more particularly on the internal combustion engine, in particular a vibration sensor, and / or on the basis of a calculation in a computer become.

Der Sensor ist bevorzugt als Regler ausgebildet und kann beispielsweise ein PID-Regler sein. Mit dem Regler kann eine konstante Drehzahl oder ein konstantes Drehmoment des Hybridantriebes beziehungsweise des Abtriebs des Hybridantriebes überwacht und geregelt werden. Im Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine ist bspw. die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine nicht absolut konstant, das heißt, der Drehzahlverlauf variiert. Durch den -Regler kann die Elektromaschinen-Drehzahl oder das Elektromaschinen-Drehmoment der Elektromaschine derart eingestellt werden, dass die Gesamtdrehzahl beziehungsweise das Gesamtdrehmoment des Hybridantriebes konstant gehalten wird.The sensor is preferably designed as a controller and may be, for example, a PID controller. With the controller, a constant speed or a constant torque of the hybrid drive or the output of the hybrid drive can be monitored and regulated. In the operation of an internal combustion engine, for example, the speed of the internal combustion engine is not absolutely constant, that is, the speed curve varies. By the controller, the electric machine speed or the electric machine torque of the Electric machine can be adjusted so that the total speed or the total torque of the hybrid drive is kept constant.

Grundsätzlich sind jedoch auch andere Regel- oder Stellgrößen für die Bestimmung des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße denkbar.In principle, however, other control or manipulated variables are also conceivable for determining the operating value of the electric machine operating variable.

Auch kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass alternativ oder zusätzlich Amplitude und Phase der Schwingung, beziehungsweise der aufmodulierten Frequenz oder des aufmodulierten Frequenzspektrum, insbesondere von einer Recheneinrichtung des Hybridantriebes, berechnet werden.It can also be provided in principle that, alternatively or additionally, the amplitude and phase of the oscillation, or of the modulated frequency or of the modulated frequency spectrum, in particular by a computing device of the hybrid drive, are calculated.

Darüber hinaus können Sensoren oder Regler vorgesehen sein, mit welchen andere Vibrations- oder Schwingungsquellen vermessen werden, sodass der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße zur Reduktion dieser Schwingungen und Vibrationen eingestellt wird. Beispielsweise können die Schwingungen oder Vibrationen der Fahrzeugkarosserie überwacht werden und diese Vibration oder Schwingung können über den Regler beziehungsweise über eine theoretische Berechnung mittels der Elektromaschine ausgeglichen werden.In addition, sensors or regulators can be provided, with which other vibration or vibration sources are measured, so that the operating value of the electric machine operating variable is set to reduce these vibrations and vibrations. For example, the vibrations or vibrations of the vehicle body can be monitored and this vibration or vibration can be compensated via the controller or via a theoretical calculation by means of the electric machine.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einem Hybridantrieb, welcher zur Durchführung eines vorbeschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.Another solution of the problem underlying the invention consists in a hybrid drive, which is designed to carry out a method described above.

Der Hybridantrieb umfasst bevorzugt eine Elektromaschine, eine Verbrennungskraftmaschine und eine Recheneinheit. Ferner kann eine Batterie und/oder ein Regler beziehungsweise ein Sensor vorgesehen sein.The hybrid drive preferably comprises an electric machine, an internal combustion engine and a computing unit. Furthermore, a battery and / or a regulator or a sensor can be provided.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Kraftfahrzeuges umfassend einen vorbeschriebenen Hybridantrieb.Another solution of the problem underlying the invention is to provide a motor vehicle comprising a hybrid drive as described above.

Figurenlistelist of figures

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an den Zeichnungen näher erläutert.An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings.

Es zeigen

  • 1 einen Hybridantrieb,
  • 2 ein Flussdiagram für ein Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb,
  • 3 ein Wirkungsgradkennfeld einer Elektromaschine,
  • 4 ein weiteres Wirkungsgradkennfeld einer Elektromaschine,
  • 4a einen Zeitverlauf eines modulierten und lastpunktverschobenen Elektromaschinen-Drehmoments.
  • 4b einen Zeitverlauf eines bekannten modulierten Elektromaschinen-Drehmoments, und
  • 4c einen zweiten Zeitverlauf eines modulierten und lastpunktverschobenen Elektromaschinen-Drehmoments.
Show it
  • 1 a hybrid drive,
  • 2 a flow diagram for a method for vibration reduction in a hybrid drive,
  • 3 an efficiency map of an electric machine,
  • 4 another efficiency map of an electric machine,
  • 4a a time course of a modulated and a load point shifted electric machine torque.
  • 4b a time course of a known modulated electric machine torque, and
  • 4c a second time course of a modulated and a load-shifted electrical machine torque.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

1 zeigt einen Hybridantrieb 100 zur Durchführung eines Verfahrens zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb 100. Der Hybridantrieb 100 weist eine Verbrennungskraftmaschine 10 und eine Elektromaschine 11 auf, wobei die Elektromaschine 11 parallel zu der Verbrennungskraftmaschine 10 angeordnet und geschaltet ist. Die Elektromaschine 11 ist mit einem als Welle ausgebildeten Abtrieb 12 der Verbrennungskraftmaschine 10 über eine Kupplung 13 verbunden. Ein von der Verbrennungskraftmaschine 10 und/oder der Elektromaschine 11 bereitgestelltes Drehmoment wird über ein Achsgetriebe 14 auf ein Antriebsrad 15 übertragen. Die Verbrennungskraftmaschine 10 weist ferner einen Sensor 16, welcher als ein Regler 17 ausgebildet ist, auf, welcher zur Regelung einer Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 10 bzw. des Hybridantriebes 100 ausgebildet ist. 1 shows a hybrid drive 100 to carry out a method for vibration reduction in a hybrid drive 100 , The hybrid drive 100 has an internal combustion engine 10 and an electric machine 11 on, wherein the electric machine 11 parallel to the internal combustion engine 10 is arranged and switched. The electric machine 11 is with a trained as a shaft output 12 the internal combustion engine 10 via a clutch 13 connected. One from the internal combustion engine 10 and / or the electric machine 11 Provided torque is transmitted via an axle drive 14 on a drive wheel 15 transfer. The internal combustion engine 10 also has a sensor 16 which acts as a regulator 17 is formed, which, for controlling a speed of the internal combustion engine 10 or the hybrid drive 100 is trained.

Ferner ist eine Batterie 18 vorgesehen, welche die für den Betrieb der Elektromaschine 11 benötigte elektrische Leistung speichert. Durch eine Generatorfunktion kann die Batterie 18 von der Elektromaschine 11 über einen elektrischen Konverter 19 aufgeladen werden. Ferner kann die Elektromaschine 11 in einer Motorfunktion betrieben werden, wobei elektrische Leistung aus der Batterie 18 von der Elektromaschine 11 in mechanische Energie, das heißt Antriebsenergie, umgesetzt wird. Somit kann die Verbrennungskraftmaschine 10 mit einer geringeren Leistung betrieben werden, sodass insgesamt der Kraftstoffverbrauch des Hybridantriebs 100 verringert und die CO2-Bilanz verbessert wird. Ferner weist der Hybridantrieb 100 eine Recheneinheit 20 auf, welche zur Regelung des Hybridantriebs 100 ausgebildet ist.There is also a battery 18 provided for the operation of the electric machine 11 required electric power stores. By a generator function, the battery 18 from the electric machine 11 via an electrical converter 19 to be charged. Furthermore, the electric machine 11 be operated in a motor function, with electrical power from the battery 18 from the electric machine 11 into mechanical energy, that is drive energy, is implemented. Thus, the internal combustion engine 10 be operated at a lower power, so that the total fuel consumption of the hybrid drive 100 reduced and the carbon footprint is improved. Furthermore, the hybrid drive 100 an arithmetic unit 20 on which to control the hybrid drive 100 is trained.

2 zeigt ein Flussdiagramm für das Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb 100 für ein Kraftfahrzeug. In einer ersten Schwingungsreduktionsphase 21 wird ein Betriebswert einer Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere eines Elektromaschinen-Drehmoments, so gewählt, dass die Elektromaschine 11 in einem günstigen Lastbereich bei einem optimierten Wirkungsgrad betrieben wird. Auf den Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße wird eine Schwingung beziehungsweise eine Frequenz oder ein Frequenzspektrum aufmoduliert, wobei die Amplitude der Schwingung kleiner ist als der Betrags des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße, sodass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase 21 im vorliegenden Beispiel immer positiv ist. 2 shows a flowchart for the method for vibration reduction in a hybrid drive 100 for a motor vehicle. In a first vibration reduction phase 21 is an operating value of an electric machine operating variable, in particular an electric machine torque, selected so that the electric machine 11 operated in a favorable load range at an optimized efficiency. On the operating value of the electric machine operating variable is a vibration or a frequency or a Frequency spectrum modulated, wherein the amplitude of the oscillation is less than the amount of the operating value of the electric machine operating variable, so that the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase 21 in the present example is always positive.

Amplitude und/oder Frequenz und/oder Phase der Schwingung beziehungsweise der Frequenz oder des Frequenzspektrums können dafür beispielsweise durch den Regler 17 und/oder die Recheneinheit 20 gesteuert bzw. geregelt werden. Weicht das vom Regler 17 gemessene Drehmoment des Hybridantriebs 100 oder der Verbrennungskraftmaschine 10 von einem vorbestimmten Sollwert ab, so wird gesteuert vom Regler 17 und/oder der Recheneinheit 20 ein entsprechendes ausgleichendes Elektromaschinen-Drehmoment von der Elektromaschine 11 erzeugt.Amplitude and / or frequency and / or phase of the oscillation or the frequency or the frequency spectrum can for example by the controller 17 and / or the arithmetic unit 20 be controlled or regulated. Dodges the regulator 17 measured torque of the hybrid drive 100 or the internal combustion engine 10 from a predetermined setpoint, it is controlled by the controller 17 and / or the arithmetic unit 20 a corresponding compensating electric machine torque from the electric machine 11 generated.

Nach der Durchführung der ersten Schwingungsreduktionsphase 21 wird eine zweite Schwingungsreduktionsphase 22 durchgeführt. War die Elektromaschinen-Betriebsgröße in der ersten Schwingungsreduktionsphase 21 positiv, so ist sie in der zweiten Schwingungsreduktionsphase 22 negativ. Im vorliegenden Beispiel ist die Elektromaschinen-Betriebsgröße das Elektromaschinen-Drehmoment. Jedoch kann die Elektromaschinen-Betriebsgröße auch die Elektromaschinen-Drehzahl oder die Elektromaschinen-Leistung sein. Nach Durchführung der zweiten Schwingungsreduktionsphase 22 kann gegebenenfalls das Verfahren beginnend mit der ersten Schwingungsreduktionsphase 21 erneut durchgeführt werden.After performing the first vibration reduction phase 21 becomes a second vibration reduction phase 22 carried out. Was the electric machine operating size in the first vibration reduction phase 21 positive, it is in the second vibration reduction phase 22 negative. In the present example, the electric machine operating variable is the electric machine torque. However, the electric machine operating amount may also be the electric machine speed or the electric machine power. After carrying out the second vibration reduction phase 22 Optionally, the process may begin with the first vibration reduction phase 21 be carried out again.

In den 3 und 4 ist dargestellt, wie der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße während der Schwingungsreduktionsphase oder den Schwingungsreduktionsphasen bestimmt wird. 3 zeigt die ersten zwei Quadranten Q1 und Q2 eines Wirkungsgradkennfeldes 23 einer Elektromaschine 11. Auf der X-Achse (Abszisse) ist die Elektromaschinen-Drehzahl in Umdrehungen pro Minute aufgetragen, während auf der Y-Achse (Ordinate) das von der Elektromaschine 11 gelieferte Elektromaschinen-Drehmoment abgetragen ist. Im oberen Quadranten sind positive Drehmomente aufgetragen, während der untere Quadrant negative, das heißt entgegengesetzte Drehmomente betrifft.In the 3 and 4 It is shown how the operating value of the electric machine operating amount during the vibration reduction phase or the vibration reduction phases is determined. 3 shows the first two quadrants Q1 and Q2 an efficiency map 23 an electric machine 11 , On the X-axis (abscissa) the electric machine speed is plotted in revolutions per minute, while on the Y-axis (ordinate) that of the electric machine 11 supplied electric machine torque is removed. In the upper quadrant positive torques are plotted, while the lower quadrant negative, that is opposite torques applies.

Die Ebene der Elektromaschinen-Drehmomente und Elektromaschine-Drehzahlen stellt mögliche Betriebspunkte der Elektromaschine 11 dar. Unterschiedliche Betriebspunkte weisen unterschiedliche Wirkungsgrade auf. Betriebspunkte mit einem gleichen Wirkungsgrad sind durch Höhenlinien 24 miteinander verbunden. Verfahrensgemäß wird der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere des Elektromaschinen-Drehmoments, so gewählt, dass die Elektromaschine 11 in einem Lastzustand mit einem besonders hohen Wirkungsgrad betrieben wird. Beispielsweise würde dies nach dem Wirkungsgradkennfeld 23 der 3 bedeuten, dass der Betriebswert bei einer Drehzahl x1 auf ein Elektromaschinen-Drehmoment y1 eingestellt wird. Dieser Betriebspunkt ist in 3 mit einem Stern gekennzeichnet. Gleichzeitig wird auf den Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere des Elektromaschinen-Drehmoments, eine Schwingung oder eine Frequenz oder ein Frequenzspektrum aufmoduliert, um Vibrationen, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine 10, auszugleichen.The level of electric machine torques and electric machine speeds represent possible operating points of the electric machine 11 Different operating points have different efficiencies. Operating points with an equal efficiency are by contour lines 24 connected with each other. According to the method, the operating value of the electric machine operating variable, in particular of the electric machine torque, is selected such that the electric machine 11 is operated in a load state with a particularly high efficiency. For example, this would be according to the efficiency map 23 of the 3 mean that the operating value at a speed x 1 is set to an electric machine torque y 1 . This operating point is in 3 marked with a star. At the same time, an oscillation or a frequency or a frequency spectrum is modulated onto the operating value of the electric machine operating variable, in particular of the electric machine torque, in order to generate vibrations, in particular of the internal combustion engine 10 to compensate.

In der 4 sind in dem dort dargestellten Wirkungsgradkennfeld 23 ein erster Bereich 25 und ein zweiter Bereich 26 für das Elektromaschinen-Drehmoment gekennzeichnet, in denen ein besonders optimierter Wirkungsgrad für den Betrieb der Elektromaschine 11 erzielt wird. Im Betrieb des Hybridantriebs 100 wird daher in der ersten Schwingungsreduktionsphase 21 ein Betriebswert des Elektromaschinen-Drehmoments auf einen positiven Wert innerhalb des ersten Bereichs 25 eingestellt. Auf diesen Betriebswert des Elektromaschinen-Drehmoments wird eine Schwingung aufmoduliert. Der Zeitverlauf der modulierten Elektromaschinen-Betriebsgröße ist in 4a gezeigt. Die Amplitude der aufmodulierten Schwingung ist dabei so gewählt, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße stets innerhalb des ersten Bereichs 25 liegt. Nach einer vorgegebenen Zeit t, bevorzugt nach 30 Sekunden, wird für eine zweite Schwingungsreduktionsphase 22 ein neuer, diesmal negativer Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße aus dem zweiten Bereich 26 eingestellt. Wiederum wird die Amplitude der aufmodulierten Schwingung oder Frequenzspektrum derart gewählt, dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße sich innerhalb des zweiten Bereichs 26 befindet. Eine zeitliche Entwicklung des modulierten Elektromaschinen-Drehmoments während der zweiten Schwingungsreduktionsphase 22 ist in 4c dargestellt.In the 4 are in the efficiency map shown there 23 a first area 25 and a second area 26 characterized for the electric machine torque, in which a particularly optimized efficiency for the operation of the electric machine 11 is achieved. In operation of the hybrid drive 100 is therefore in the first vibration reduction phase 21 an operating value of the electric machine torque to a positive value within the first range 25 set. At this operating value of the electric machine torque, a vibration is modulated. The time course of the modulated electric machine operating variable is in 4a shown. The amplitude of the modulated oscillation is chosen so that the modulated electric machine operating variable is always within the first range 25 lies. After a predetermined time t, preferably after 30 seconds, is for a second vibration reduction phase 22 a new, this time negative operating value of the electric machine operating size from the second area 26 set. Again, the amplitude of the modulated oscillation or frequency spectrum is chosen such that the modulated electric machine operating quantity is within the second range 26 located. A temporal evolution of the modulated electric machine torque during the second vibration reduction phase 22 is in 4c shown.

Zum Vergleich zeigt 4b den zeitlichen Verlauf des Elektromaschinen-Drehmoments bei einem aus dem Stand der Technik bekannten aktiven Schwingungstilgungsverfahren ohne Lastpunktverschiebung. Bei dem Verfahren aus dem Stand der Technik wird die Elektromaschinen-Betriebsgröße, also beispielsweise das Elektromaschinen-Drehmoment um einen Nullpunkt herum variiert, sodass das Elektromaschinen-Drehmoment ständig wiederkehrende Nulldurchgänge aufweist. Diese wiederkehrenden Nulldurchgänge bewirken Lastwechsel der Elektromaschine 11, welche zu Geräuschen oder zu einem schlechteren Wirkungsgrad führen können.For comparison shows 4b the time course of the electric machine torque in a known from the prior art active Schwingungstilgungsverfahren without load point shift. In the method of the prior art, the electric machine operating variable, that is, for example, the electric machine torque is varied around a zero point, so that the electric machine torque has constantly recurring zero crossings. These recurring zero crossings cause load changes of the electric machine 11 , which can lead to noise or a poorer efficiency.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Hybridantriebhybrid drive
1010
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
1111
Elektromaschineelectric machine
1212
Abtrieboutput
1313
Kupplungclutch
1414
Achsgetriebetransaxles
1515
Antriebsraddrive wheel
1616
Sensorsensor
1717
Reglerregulator
1818
Batteriebattery
1919
Elektrischer KonverterElectric converter
2020
Recheneinheitcomputer unit
2121
Erste SchwingungsreduktionsphaseFirst vibration reduction phase
2222
Zweite SchwingungsreduktionsphaseSecond vibration reduction phase
2323
WirkungsgradkennfeldEfficiency map
2424
Höhenliniecontour
2525
Erster BereichFirst area
2626
Zweiter Bereich Second area
Q1Q1
Quadrantquadrant
Q2Q2
Quadrantquadrant
Q3Q3
Quadrantquadrant
Q4Q4
Quadrantquadrant

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006036217 A1 [0006]DE 102006036217 A1 [0006]
  • EP 2848485 A1 [0007]EP 2848485 A1 [0007]
  • DE 102012203778 A1 [0008]DE 102012203778 A1 [0008]

Claims (10)

Verfahren zur Schwingungsreduktion in einem Hybridantrieb (100) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Hybridantrieb (100) eine Elektromaschine (11) und eine Verbrennungskraftmaschine (10) umfasst, wobei in mindestens einer Schwingungsreduktionsphase (21, 22) ein Betriebswert einer Elektromaschinen-Betriebsgröße, insbesondere eines Elektromaschinen-Drehmoments und/oder einer Elektromaschinen-Drehzahl und/oder einer Elektromaschinen-Leistung, der Elektromaschine (11) mit einer Schwingung moduliert wird, wobei die Amplitude der Schwingung kleiner ist als der Betrag des Betriebswerts der Elektromaschinen-Betriebsgröße, so dass die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase (21, 22) immer positiv oder negativ ist.A method for vibration reduction in a hybrid drive (100) for a motor vehicle, wherein the hybrid drive (100) comprises an electric machine (11) and an internal combustion engine (10), wherein in at least one vibration reduction phase (21, 22) an operating value of an electric machine operating variable, in particular an electric machine torque and / or an electric machine speed and / or an electric machine power, the electric machine (11) is modulated with a vibration, wherein the amplitude of the vibration is smaller than the amount of the operating value of the electric machine operating variable, so that the modulated electric machine operating variable during the at least one vibration reduction phase (21, 22) is always positive or negative. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße so bestimmt wird, dass die Elektromaschine (11) und/oder die Verbrennungskraftmaschine (10) in einem Betriebszustand mit einer verbesserten Effizienz und/oder einem verbesserten Wirkungsgrad betrieben werden.Method according to Claim 1 wherein the operating value of the electric machine operating variable is determined such that the electric machine (11) and / or the internal combustion engine (10) are operated in an operating state with an improved efficiency and / or an improved efficiency. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei während der mindestens einen Schwingungsreduktionsphase (21, 22) kein Lastwechsel der Elektromaschine (11) auftritt.Method according to Claim 1 or 2 , wherein during the at least one vibration reduction phase (21, 22) no load change of the electric machine (11) occurs. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei nach einer ersten Schwingungsreduktionsphase (21) mit einem positiven oder einem negativen Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße eine zweite Schwingungsreduktionsphase (22) mit einem negativen oder einem positiven Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße durchgeführt wird, wobei bevorzugt Schwingungsreduktionsphasen (21, 22) mit einem positiven Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße und Schwingungsreduktionsphasen (21, 22) mit einem negativen Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße einander abwechseln.Method according to one of the preceding claims, wherein after a first oscillation reduction phase (21) with a positive or a negative operating value of the electric machine operating variable, a second oscillation reduction phase (22) is carried out with a negative or a positive operating value of the electric machine operating variable, wherein oscillation reduction phases ( 21, 22) having a positive operation value of the electric machine operation amount and vibration reduction phases (21, 22) alternate with a negative operation value of the electric machine operation amount. Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine Dauer der ersten und/oder der zweiten, insbesondere jeder, Schwingungsreduktionsphase in Abhängigkeit eines Ladezustands einer Batterie gewählt wird.Method according to Claim 4 , Wherein a duration of the first and / or the second, in particular each, vibration reduction phase is selected as a function of a state of charge of a battery. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße während des Betriebs des Hybridantriebs (100), im Wesentlichen immer positiv oder negativ ist, wobei bevorzugt die modulierte Elektromaschinen-Betriebsgröße im Wesentlichen immer in einem Quadranten (Q1, Q2, Q3, Q4) eines Wirkungsgradkennfelds (23) gehalten wird, wobei besonders bevorzugt eine kraftübertragende Verbindung, insbesondere eine Welle, der Elektromaschine (11) mit der Verbrennungskraftmaschine (10) im Wesentlichen zu jeder Zeit des Betriebs des Hybridantriebs (100) vorgespannt und/oder belastet ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the modulated electric machine operating variable during the operation of the hybrid drive (100) is substantially always positive or negative, wherein preferably the modulated electric machine operating variable is substantially always in a quadrant (Q1, Q2, Q3, Q4) an efficiency map (23) is held, wherein particularly preferably a force-transmitting connection, in particular a shaft, the electric machine (11) with the internal combustion engine (10) is biased and / or loaded substantially at any time of operation of the hybrid drive (100) , Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei ein Ladezustand einer Batterie (18) berücksichtigt wird, wobei zur Berücksichtigung des Ladezustands der Betriebswert der Elektromaschinen-Betriebsgröße positiv oder negativ gewählt wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a state of charge of a battery (18) is taken into account, wherein for consideration of the state of charge, the operating value of the electric machine operating variable is selected to be positive or negative. Verfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Amplitude und die Phase der Schwingung auf Basis von Messdaten eines am Kraftfahrzeug, insbesondere am Hybridantrieb (100), weiter insbesondere an der Verbrennungskraftmaschine (10), angeordneten Sensors (16), insbesondere eines Schwingungssensors, und/oder auf Basis einer Berechnung in einer Recheneinheit (20) bestimmt werden.Method according to one of the preceding claims, wherein the amplitude and the phase of the vibration on the basis of measured data of a on the motor vehicle, in particular the hybrid drive (100), further in particular on the internal combustion engine (10), arranged sensor (16), in particular a vibration sensor, and / or be determined on the basis of a calculation in a computing unit (20). Hybridantrieb (100), ausgebildet zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Hybrid drive (100), designed to carry out a method according to one of Claims 1 to 8th , Kraftfahrzeug umfassend einen Hybridantrieb (100) nach Anspruch 9.Motor vehicle comprising a hybrid drive (100) according to Claim 9 ,
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