DE102017202750A1 - Control system and method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle and motor vehicle with such a control system - Google Patents

Control system and method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle and motor vehicle with such a control system Download PDF

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Andrea Arenz
Stefan Detering
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem (1) zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Das Steuersystem (1) umfasst ein Steuervorrichtung (10) zum Antreiben einer Antriebsvorrichtung (2) des Antriebsstrangs in Abhängigkeit eines Raddrehzahlsignals, das von einem einem Rad (3A) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (13) erfasst ist, und eine Übertragungsleitung (15), die zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt von dem Raddrehzahlsensor (13) mit dem Steuervorrichtung (10) verbunden ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Steuersystem und ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.

Figure DE102017202750A1_0000
The present invention relates to a control system (1) for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle. The control system (1) comprises a control device (10) for driving a drive device (2) of the drive train in response to a wheel speed signal detected by a wheel speed sensor (13) associated with a wheel (3A) of the drive train, and a transmission line (15), which is connected to the control device (10) for transmitting the wheel speed signal directly from the wheel speed sensor (13). The present invention further relates to a motor vehicle with a control system according to the invention and a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle.
Figure DE102017202750A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem und ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebsstrangs mit einem Elektromotor. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs.The invention relates to a control system and a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle, in particular a drive train with an electric motor. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with a control system according to the invention for damping vibrations of a drive train of the motor vehicle.

In einem Kraftfahrzeug kann es mangels geeigneter Abstimmung einer Bewegung von Antriebsrädern einerseits und einer Bewegung einer Antriebsvorrichtung andererseits zu Antriebsstrangschwingungen kommen. Starke Antriebsstrangschwingungen führen jedoch zu Komforteinbußen des Kraftfahrzeugs sowie zu Festigkeitsproblemen im Antriebsstrang.In a motor vehicle, there may be a lack of suitable coordination of a movement of drive wheels on the one hand and a movement of a drive device on the other hand to drive train vibrations. However, strong driveline vibrations lead to loss of comfort of the motor vehicle as well as strength problems in the drive train.

Um Antriebsstrangschwingungen zu vermeiden, kann beispielsweise ein Schwingungsdämpfungsverfahren zum Einsatz kommen, das auf einer geschätzten Raddrehzahl beruht, beispielsweise auf einer mittels eines sogenannten Luenberger-Beobachters geschätzten Raddrehzahl. Alternativ können die Antriebsstrangschwingungen in Abhängigkeit einer Motordrehzahl mit Hilfe eines D2T2-Hochpassfilters gedämpft werden.In order to avoid drive train vibrations, for example, a vibration damping method can be used, which is based on an estimated wheel speed, for example on an estimated by a so-called Luenberger observer wheel speed. Alternatively, the powertrain vibrations may be damped in response to engine speed using a D2T2 high pass filter.

Außerdem besteht die Möglichkeit, eine Raddrehzahlinformation eines Fahrdynamikreglers (Electronic Stability Control ESC bzw. elektronisches Stabilitätsprogramm ESP), die über einen Fahrzeug-Datenbus übertragen wird, für die Schwingungsdämpfung auszunutzen. Ein solches Verfahren wird beispielsweise in der DE 10 2005 033 354 A1 beschrieben.In addition, it is possible to use a wheel speed information of a vehicle dynamics controller (Electronic Stability Control ESC or electronic stability program ESP), which is transmitted via a vehicle data bus, for the vibration damping. Such a method is used, for example, in DE 10 2005 033 354 A1 described.

Alternativ kann die Schwingungsdämpfung in Abhängigkeit eines Beschleunigungssignals eines Beschleunigungssensors an einer Fahrzeugkarosserie wie in der DE 10 2012 221 837 A1 beschrieben oder in Abhängigkeit einer gemessenen Motordrehzahl und einer gewünschten Drehzahl wie in der DE 10 2015 203 747 A1 beschrieben erfolgen.Alternatively, the vibration damping in response to an acceleration signal of an acceleration sensor on a vehicle body as in DE 10 2012 221 837 A1 described or depending on a measured engine speed and a desired speed as in DE 10 2015 203 747 A1 described described.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuersystem und ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steuersystem bereitzustellen, die eine zuverlässige Dämpfung von Antriebsstrangschwingungen erlauben.The object of the present invention is to provide a control system and a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle and a motor vehicle with such a control system, which allow a reliable damping of drive train vibrations.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1, das Kraftfahrzeug nach Anspruch 9 und das Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved by the control system according to the invention for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle according to claim 1, the motor vehicle according to claim 9 and the method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle according to claim 10.

Nach einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend:

  • eine Steuervorrichtung zum Antreiben einer Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs in Abhängigkeit eines Raddrehzahlsignals, das von einem einem Rad des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor erfasst ist; und
  • eine Übertragungsleitung, die zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt von dem Raddrehzahlsensor mit der Steuervorrichtung verbunden ist.
In a first aspect, the present invention relates to a control system for damping vibrations of a powertrain of a motor vehicle, comprising:
  • a control device for driving a drive device of the drive train in response to a wheel speed signal, which is detected by a one wheel of the drive train associated wheel speed sensor; and
  • a transmission line directly connected to the controller for transmitting the wheel speed signal from the wheel speed sensor.

Nach einem zweiten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs nach dem ersten Aspekt.According to a second aspect, the present invention relates to a motor vehicle having a control system for damping vibrations of a drive train of the motor vehicle according to the first aspect.

Nach einem dritten Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend:

  • Empfangen eines Raddrehzahlsignals, das von einem einem Rad des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor erfasst wird, direkt von dem Raddrehzahlsensor; und
  • Antreiben einer Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs in Abhängigkeit des empfangenen Raddrehzahlsignals.
According to a third aspect, the present invention relates to a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle, comprising:
  • Receiving a wheel speed signal detected by a wheel speed sensor associated with a wheel of the powertrain directly from the wheel speed sensor; and
  • Driving a drive device of the drive train in response to the received wheel speed signal.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description of preferred embodiments of the present invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs kann ein schwingungsfähiges System darstellen. Beispielsweise kann der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs eine Antriebsvorrichtung und ein Rad oder mehrere Räder aufweisen, wobei die Antriebsvorrichtung mit dem Rad bzw. den Rädern schwingungsfähig gekoppelt ist. Vorzugsweise kann der Antriebsstrang weiterhin ein Getriebe, eine Antriebsachse und eine Radachse aufweisen, die die Antriebsvorrichtung mit dem Rad bzw. den Rädern verbindet. Der Antriebsstrang kann ein schwingungsfähiger Einradantrieb, ein schwingungsfähiger Zweiradantrieb oder ein schwingungsfähiger Allradantrieb sein. Die Antriebsvorrichtung kann vorzugsweise eine elektrische Antriebsmaschine, insbesondere ein Elektromotor, beispielsweise ein Drehstrommotor oder ein Gleichstrommotor, sein. Alternativ kann die Antriebsvorrichtung auch ein Verbrennungsmotor, beispielsweise ein Ottomotor oder ein Dieselmotor, sein.The present invention relates to a control system for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle. The drive train of the motor vehicle can represent a vibratory system. For example, the drive train of the motor vehicle may have a drive device and a wheel or a plurality of wheels, wherein the drive device is coupled to the wheel or the wheels such that they can vibrate. Preferably, the drive train may further comprise a gear, a drive axle and a wheel axle, which connects the drive device with the wheel or the wheels. The powertrain may be a vibratory unidirectional drive, a vibratory two-wheel drive, or a vibratory four-wheel drive. The drive device may preferably be an electric drive machine, in particular an electric motor, for example a Three-phase motor or a DC motor, be. Alternatively, the drive device may also be an internal combustion engine, for example a gasoline engine or a diesel engine.

Das erfindungsgemäße Steuersystem umfasst eine Steuervorrichtung zum Antreiben der Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs in Abhängigkeit eines Raddrehzahlsignals (erstes Raddrehzahlsignals), das von einem einem Rad (erstes Rad) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (erster Raddrehzahlsensor) erfasst ist. Das Antreiben der Steuervorrichtung kann von anderen Steuerparametern, beispielsweise einem angeforderten Motordrehmoment und/oder weiteren Steuerparametern, abhängig sein. Die Steuervorrichtung kann dazu ausgebildet sein, Steuergrößen zum Antreiben der Antriebsvorrichtung bereitzustellen. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung eine Leistungselektronik zum Antreiben eines Elektromotors oder ein Motorsteuergerät zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine sein. Das Rad des Antriebsstrangs, das vorzugsweise ein antreibendes Rad des Antriebsstrangs ist, kann beispielsweise magnetische Positionsmarker ausweisen, die von dem Raddrehzahlsensor, der als Hallsensor ausgebildet sein kann, abgetastet werden. Entsprechend kann das Raddrehzahlsignal ein Rechtecksignal, insbesondere eine frequenzvariables Rechtecksignal, sein, aus dessen Schaltflanken eine Raddrehzahl des Rads abgeleitet werden kann.The control system according to the invention comprises a control device for driving the drive device of the drive train as a function of a wheel speed signal (first wheel speed signal) which is detected by a wheel speed sensor (first wheel speed sensor) assigned to a wheel (first wheel) of the drive train. The driving of the control device may be dependent on other control parameters, such as a requested motor torque and / or other control parameters. The control device may be designed to provide control variables for driving the drive device. For example, the control device may be power electronics for driving an electric motor or an engine control device for operating an internal combustion engine. The wheel of the drive train, which is preferably a driving wheel of the drive train, may for example identify magnetic position markers, which are scanned by the wheel speed sensor, which may be formed as a Hall sensor. Accordingly, the wheel speed signal may be a rectangular signal, in particular a frequency-variable square-wave signal, from the switching edges of which a wheel speed of the wheel can be derived.

Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Steuersystem eine Übertragungsleitung (erste Übertragungsleitung), die zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt von dem Raddrehzahlsensor mit der Steuervorrichtung verbunden ist. Die Übertragungsleitung ist insbesondere dazu ausgebildet ist, ausschließlich das Raddrehzahlsignal direkt zu übertragen. Die direkte Übertragung des Raddrehzahlsignals direkt von dem Raddrehzahlsensor kann eine Übertragung ohne Verzögerung, also eine unverzögerte Übertragung, sein. Außerdem ist der direkten Übertragung des Raddrehzahlsignals keine Verarbeitung des Raddrehzahlsignals zwischengeschaltet. Die Übertragungsleitung kann ein Kabel sein, das einen elektrisch leitenden Kern und eine isolierende Schutzhülle aufweist, die den elektrisch leitenden Kern ummantelt.Furthermore, the control system according to the invention comprises a transmission line (first transmission line) which is connected to transmit the wheel speed signal directly from the wheel speed sensor to the control device. The transmission line is in particular designed to transmit exclusively the wheel speed signal directly. The direct transmission of the wheel speed signal directly from the wheel speed sensor may be a transmission without delay, so an instantaneous transmission. In addition, the direct transmission of the wheel speed signal no processing of the wheel speed signal is interposed. The transmission line may be a cable having an electrically conductive core and an insulating sheath surrounding the electrically conductive core.

Die Antriebsstrangschwingungsdämpfung unter Nutzung von direkt gemessenen Raddrehzahlen eignet sich für einen Vorderradantrieb, einen Hinterradantrieb sowie einen Allradantrieb. Der direkte Anschluss der Steuervorrichtung, beispielsweise der Leistungselektronik oder des Motorsteuergeräts, an eine Raddrehzahlsensorik ermöglicht eine unverzögerte Signalübertragung der Raddrehzahlsignale an die Steuervorrichtung und damit eine effektive Antriebsstrangschwingungsdämpfung.The powertrain vibration damping using directly measured wheel speeds is suitable for front-wheel drive, rear-wheel drive and four-wheel drive. The direct connection of the control device, for example the power electronics or the engine control unit, to a wheel speed sensor allows an instantaneous signal transmission of the wheel speed signals to the control device and thus an effective drive train vibration damping.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Steuersystem weiterhin eine weitere Übertragungsleitung (zweite Übertragungsleitung) zum Übertragen eines weiteren Raddrehzahlsignals (zweites Raddrehzahlsignal) umfassen, das von einem weiteren Raddrehzahlsensor (zweiter Raddrehzahlsensor) erfasst ist, wobei der zweite Raddrehzahlsensor einem weiteren Rad (zweites Rad) des Antriebsstrangs zugeordnet ist. Auch das zweite Rad des Antriebsstrangs, das vorzugsweise auch ein antreibendes Rad des Antriebsstrangs ist, kann magnetische Positionsmarker ausweisen, die von dem zweiten Raddrehzahlsensor, der als Hallsensor ausgebildet sein kann, abgetastet werden. Entsprechend kann auch das zweite Raddrehzahlsignal ein Rechtecksignal, insbesondere ein frequenzvariables Rechtecksignal, sein. Die zweite Übertragungsleitung ist insbesondere dazu ausgebildet, ausschließlich das zweite Raddrehzahlsignal direkt, d.h. unverzögert, zu übertragen. Die zweite Übertragungsleitung kann ein Kabel sein, das einen elektrisch leitenden Kern und eine isolierende Schutzhülle aufweist, die den elektrisch leitenden Kern ummantelt.In some embodiments, the control system may further include another transmission line (second transmission line) for transmitting another wheel speed signal (second wheel speed signal) detected by another wheel speed sensor (second wheel speed sensor), the second wheel speed sensor being another wheel (second wheel) of the powertrain assigned. The second wheel of the drive train, which is preferably also a driving wheel of the drive train, can identify magnetic position markers which are scanned by the second wheel speed sensor, which can be designed as a Hall sensor. Correspondingly, the second wheel speed signal can also be a rectangular signal, in particular a frequency-variable square-wave signal. In particular, the second transmission line is configured to receive only the second wheel speed signal directly, i. instantaneously, to transfer. The second transmission line may be a cable having an electrically conductive core and an insulating sheath surrounding the electrically conductive core.

Bei Vorliegen der zweiten Übertragungsleitung kann die Steuervorrichtung dazu ausgebildet sein, die Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs weiterhin in Abhängigkeit des zweiten Raddrehzahlsignals anzutreiben.In the presence of the second transmission line, the control device may be designed to continue to drive the drive device of the drive train as a function of the second wheel speed signal.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Steuersystem weiterhin einen Datenbus zum Übertragen von Steuerinformationen umfassen, der mit der Steuervorrichtung verbunden ist, wobei sich die Steuerinformationen von dem ersten Raddrehzahlsignal und, wenn vorhanden, von dem zweiten Raddrehzahlsignal unterscheiden. Damit kann das erste Raddrehzahlsignal mittels der ersten Übertragungsleitung, das zweite Raddrehzahlsignal mittels der zweiten Übertragungsleitung und andere Steuerinformationen wie beispielsweise eine Bremsinformation mittels des Datenbus übertragen werden.In some embodiments, the control system may further include a data bus for transmitting control information associated with the controller, the control information being different than the first wheel speed signal and, if present, the second wheel speed signal. Thus, the first wheel speed signal can be transmitted by means of the first transmission line, the second wheel speed signal by means of the second transmission line and other control information such as braking information by means of the data bus.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Steuersystem weiterhin ein Fahrdynamikregelungsgerät, insbesondere ein ESC (Electronic Stability Control) bzw. ein ESP (elektronisches Stabilitätsprogramm), umfassen, das einen Radsensorausgang (erster Radesensorausgang) zum Bereitstellen des ersten Raddrehzahlsignals aufweist. Die Übertragungsleitung kann dann den ersten Radsensorausgang des Fahrdynamikregelungsgeräts zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt, insbesondere ohne Zwischenschaltung anderer Komponenten, mit der Steuervorrichtung verbinden. Das Fahrdynamikregelungsgerät kann beispielsweise ein Raddrehzahlsignal eines ABS-Sensors, der dem ersten Rad zugeordnet ist, empfangen, das er einerseits zur Fahrdynamikregelung nutzt und andererseits unverändert an seinen ersten Raddrehzahlausgang weiterleitet.In some embodiments, the control system may further comprise a vehicle dynamics control device, in particular an ESC (Electronic Stability Control) or an ESP (Electronic Stability Program), which has a wheel sensor output (first wheel sensor output) for providing the first wheel speed signal. The transmission line can then directly connect the first wheel sensor output of the vehicle dynamics control device for transmitting the wheel speed signal, in particular without the interposition of other components, to the control device. The vehicle dynamics control device, for example, a wheel speed signal of an ABS sensor, which is assigned to the first wheel, receive, which he uses on the one hand for vehicle dynamics control and on the other unchanged to its first wheel speed output forwards.

Das Fahrdynamikregelungsgerät kann einen weiteren Radsensorausgang (zweiter Radsensorausgang) zum Bereitstellen des zweiten Raddrehzahlsignals aufweisen. Der zweite Radsensorausgang ist vorzugsweise entsprechend dem ersten Radsensorausgang ausgebildet, wobei er ein Raddrehzahlsignal eines ABS-Sensors, der dem zweiten Rad zugeordnet ist, bereitstellt. Die zweite Übertragungsleitung kann dann den zweiten Radsensorausgang des Fahrdynamikregelungsgeräts zum Übertragen des zweiten Raddrehzahlsignals direkt, insbesondere ohne Zwischenschaltung anderer Komponenten, mit der Steuervorrichtung verbinden.The vehicle dynamics control device may include another wheel sensor output (second wheel sensor output) for providing the second wheel speed signal. The second wheel sensor output is preferably designed in accordance with the first wheel sensor output, wherein it provides a wheel speed signal of an ABS sensor associated with the second wheel. The second transmission line can then directly connect the second wheel sensor output of the vehicle dynamics control device for transmitting the second wheel speed signal, in particular without the interposition of other components, to the control device.

Durch den direkten Anschluss der Steuervorrichtung, beispielsweise der Leistungselektronik oder des Motorsteuergeräts, an die Raddrehzahlsensorik des Fahrdynamikregelungsgeräts kann die Steuervorrichtung beide Raddrehzahlen selbst in einem hinreichend schnellen Zeitraster berechnen. Auf diese Weise ist die Steuervorrichtung nicht länger auf eine Übertragung und einen Empfang der Raddrehzahlinformation via Fahrzeug-Datenbus angewiesen.Due to the direct connection of the control device, for example the power electronics or the engine control unit, to the wheel speed sensor of the vehicle dynamics control device, the control device can calculate both wheel speeds even in a sufficiently fast time grid. In this way, the controller is no longer reliant on transmission and reception of the wheel speed information via the vehicle data bus.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Steuersystem weiterhin den ersten Raddrehzahlsensor, der dem ersten Rad des Antriebsstrangs zugeordnet ist, umfassen. Der Raddrehzahlsensor kann einen Radsensorausgang zum Bereitstellen des ersten Raddrehzahlsignals aufweisen, den die erste Übertragungsleitung zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt, insbesondere ohne Zwischenschaltung anderer Komponenten, mit der Steuervorrichtung verbindet. Der Sensor kann ein vorhandener ABS-Sensor, der beispielsweise über einen zusätzlichen Radsensorausgang mit dem Fahrdynamikregelungsgerät verbunden ist, oder ein separater Raddrehzahlsensor sein.In some embodiments, the control system may further include the first wheel speed sensor associated with the first wheel of the powertrain. The wheel speed sensor may include a wheel sensor output for providing the first wheel speed signal, which the first transmission line for transmitting the wheel speed signal directly, in particular without the interposition of other components, connects to the control device. The sensor may be an existing ABS sensor, which is connected to the vehicle dynamics control unit via an additional wheel sensor output, for example, or a separate wheel speed sensor.

Außerdem kann das Steuersystem den weiteren Raddrehzahlsensor (zweiten Raddrehzahlsensor), der dem zweiten Rad des Antriebsstrangs zugeordnet ist, umfassen. Der zweite Raddrehzahlsensor kann einen Radsensorausgang zum Bereitstellen des zweiten Raddrehzahlsignals aufweisen, den die zweite Übertragungsleitung zum Übertragen des zweiten Raddrehzahlsignals direkt, insbesondere ohne Zwischenschaltung anderer Komponenten, mit der Steuervorrichtung verbindet. Der zweite Raddrehzahlsensor kann entsprechend dem ersten Raddrehzahlsensor ausgebildet sein.In addition, the control system may include the additional wheel speed sensor (second wheel speed sensor) associated with the second wheel of the powertrain. The second wheel speed sensor may include a wheel sensor output for providing the second wheel speed signal, which the second transmission line for transmitting the second wheel speed signal directly, in particular without the interposition of other components, connects to the control device. The second wheel speed sensor may be configured in accordance with the first wheel speed sensor.

In manchen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung dazu ausgebildet sein, die Antriebsvorrichtung weiterhin in Abhängigkeit eines Motordrehzahlsignals der Antriebsvorrichtung anzutreiben. Dazu kann die Steuervorrichtung eine Schnittstelle zum Empfangen eines Motordrehzahlsignals, das beispielsweise von einem Motordrehzahlsensor bereitgestellt ist, aufweisen und dazu ausgebildet sein, aus dem Motordrehzahlsignal die Motordrehzahl der Antriebsvorrichtung zu bestimmen. Der Motordrehzahlsensor kann ein Lagesensor sein, aus dessen Signal die Motordrehzahl bestimmt werden kann. Der Motordrehzahlsensor kann auch ein Winkelsensor sein, aus dessen Signal die Steuervorrichtung neben einer Winkellage der Antriebsvorrichtung auch deren Drehzahl (Motordrehzahl) ableiten kann.In some embodiments, the control device may be configured to continue to drive the drive device in response to an engine speed signal of the drive device. For this purpose, the control device may have an interface for receiving an engine speed signal, which is provided for example by an engine speed sensor, and be configured to determine the engine speed of the drive device from the engine speed signal. The engine speed sensor may be a position sensor, from whose signal the engine speed can be determined. The engine speed sensor may also be an angle sensor, from the signal of the control device in addition to an angular position of the drive device and its speed (engine speed) can be derived.

In manchen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung dazu ausgebildet sein, in Abhängigkeit des ersten Raddrehzahlsignals ein Dämpfungsmoment des Antriebsstrangs zu bestimmen. Die Bestimmung des Dämpfungsmoments wird weiter unten mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs im Detail beschrieben.In some embodiments, the control device may be configured to determine a damping torque of the drive train as a function of the first wheel speed signal. The determination of the damping torque will be described in more detail below with reference to the inventive method for damping vibrations of a drive train of the motor vehicle.

In manchen Ausführungsbeispielen kann die Steuervorrichtung dazu ausgebildet sein, das Dämpfungsmoment des Antriebsstrangs weiterhin in Abhängigkeit des weiteren Raddrehzahlsignals und/oder der Motodrehzahl der Antriebsvorrichtung, wie weiter unten beschrieben, zu bestimmen.In some embodiments, the control device may be configured to further determine the damping torque of the drive train as a function of the further wheel speed signal and / or the engine speed of the drive device, as described below.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einem Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, wie es voranstehend beschrieben ist. Das Kraftfahrzeug kann ein Fahrzeug mit nur einer Antriebsvorrichtung, beispielsweise einem Elektromotor oder einer Verbrennungskraftmaschine, oder ein Hybridfahrzeug mit mehreren Antriebsvorrichtungen, beispielsweise einem Elektromotor und einer Verbrennungskraftmaschine, sein. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs kann als Einradantrieb, Zweiradantrieb, beispielsweise als Vorderradantrieb oder als Hinterradantrieb, oder als Allradantrieb ausgebildet sein.The invention further relates to a motor vehicle with a control system for damping vibrations of a drive train of the motor vehicle, as described above. The motor vehicle may be a vehicle with only one drive device, for example an electric motor or an internal combustion engine, or a hybrid vehicle with a plurality of drive devices, for example an electric motor and an internal combustion engine. The drive train of the vehicle can be configured as a unicycle drive, two-wheel drive, for example as a front-wheel drive or as a rear-wheel drive, or as an all-wheel drive.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang ist vorzugsweise wie oben mit Bezug auf das Steuersystem beschrieben ausgebildet.The invention further relates to a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle. The powertrain is preferably configured as described above with respect to the control system.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Raddrehzahlsignal (erstes Raddrehzahlsignal), das von einem einem Rad (erstes Rad) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (erster Raddrehzahlsensor) erfasst wird, direkt von dem Raddrehzahlsensor empfangen. Der direkte Empfang kann vorzugsweise ein Empfang ohne Verzögerung und/oder ohne zwischengeschaltete Verarbeitung des Raddrehzahlsignals sein.According to the method of the invention, a wheel speed signal (first wheel speed signal) detected by a wheel speed sensor (first wheel speed sensor) associated with a wheel (first wheel) of the powertrain is received directly from the wheel speed sensor. The direct reception may preferably be a reception without delay and / or without intermediate processing of the wheel speed signal.

Weiterhin wird gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs in Abhängigkeit des empfangenen Raddrehzahlsignals angetrieben. Furthermore, according to the method according to the invention, a drive device of the drive train is driven as a function of the received wheel speed signal.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise von einem erfindungsgemäßen Steuersystem, wie es voranstehend beschrieben ist, insbesondere von der Steuervorrichtung eines solchen Steuersystems, ausgeführt werden.The method according to the invention can preferably be carried out by a control system according to the invention, as described above, in particular by the control device of such a control system.

Das Verfahren kann kontinuierlich, d.h. in allen Fahrsituationen bzw. durchgängig während eines regulären Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs, durchgeführt werden und ist vorzugsweise unabhängig von besonderen Regelungsereignissen wie Regelungsereignissen des Fahrdynamikregelungsgeräts.The process can be continuous, i. be performed in all driving situations or consistently during a regular driving operation of the motor vehicle, and is preferably independent of special control events such as control events of the vehicle dynamics control device.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Raddrehzahlsignal mittels einer mit einem Radsensorausgang (erster Radsensorausgang) eines Fahrdynamikregelungsgeräts verbundenen Übertragungsleitung oder mittels einer mit einem Radsensorausgang des Raddrehzahlsensors verbundenen Übertragungsleitung empfangen werden.In some embodiments, the wheel speed signal may be received by a transmission line connected to a wheel sensor output (first wheel sensor output) of a vehicle dynamics control device or by a transmission line connected to a wheel sensor output of the wheel speed sensor.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Antreiben der Antriebsvorrichtung das Ermitteln eines Dämpfungsmoments in Abhängigkeit des empfangenen Raddrehzahlsignals umfassen.In some embodiments, driving the drive device may include determining a damping torque in response to the received wheel speed signal.

In manchen Ausführungsbeispielen des Verfahrens kann ein zweites Raddrehzahlsignal, das von einem zweiten Raddrehzahlsensor, der einem zweiten Rad des Antriebsstrangs zugeordnet ist, erfasst wird, direkt, insbesondere ohne Verzögerung und/oder ohne zwischengeschaltete Verarbeitung des Raddrehzahlsignals, von dem zweiten Raddrehzahlsensor empfangen werden. Das zweite Raddrehzahlsignal kann mittels einer mit einem zweiten Radsensorausgang des Fahrdynamikregelungsgeräts verbundenen zweiten Übertragungsleitung oder mittels einer mit einem Radsensorausgang des zweiten Raddrehzahlsensors verbundenen zweiten Übertragungsleitung empfangen werden.In some embodiments of the method, a second wheel speed signal detected by a second wheel speed sensor associated with a second wheel of the powertrain may be received directly, in particular without delay and / or without intermediate processing of the wheel speed signal, from the second wheel speed sensor. The second wheel speed signal can be received by means of a second transmission line connected to a second wheel sensor output of the vehicle dynamics control device or by means of a second transmission line connected to a wheel sensor output of the second wheel speed sensor.

Alternativ oder zusätzlich kann ein Motordrehzahlsignal der Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs empfangen werden, beispielsweise über eine Schnittstelle der Steuervorrichtung zum Empfangen eines Motordrehzahlsignals, wie sie oben beschrieben ist.Alternatively or additionally, an engine speed signal of the drive device of the drive train can be received, for example via an interface of the control device for receiving an engine speed signal, as described above.

Entsprechend kann dann weiterhin in Abhängigkeit des weiteren Raddrehzahlsignals und/oder des Motordrehzahlsignals die Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs angetrieben werden.Accordingly, the drive device of the drive train can then continue to be driven depending on the further wheel speed signal and / or the engine speed signal.

In manchen Ausführungsbeispielen kann zum Antreiben der Antriebsvorrichtung durch Auswerten des ersten Raddrehzahlsignals und des zweiten Raddrehzahlsignals eine gemittelte Raddrehzahl bestimmt werden. Dazu kann zunächst aus dem ersten Raddrehzahlsignal eine erste Raddrehzahl des ersten Rads und aus dem zweiten Raddrehzahlsignal eine zweite Raddrehzahl des zweiten Rads bestimmt werden. Anschließend wird ein Mittelwert aus der ersten Raddrehzahl und der zweiten Raddrehzahl gebildet. Zum Beispiel, kann, wenn es sich bei den beiden Raddrehzahlsignalen um Rechtecksignale handelt, jeweils ein zeitlicher Abstand zwischen Schaltflanken des Rechtecksignals bestimmt und daraus ein Betrag der jeweiligen Raddrehzahl ermittelt werden. Mittels eines Algorithmus kann weiterhin eine Drehrichtung der beiden Räder ermittelt werden, um die jeweilige Drehzahl der beiden Räder zu bestimmen. Die beiden Raddrehzahlen können dann summiert werden und die Summe daraus kann halbiert werden.In some embodiments, an average wheel speed may be determined to drive the drive device by evaluating the first wheel speed signal and the second wheel speed signal. For this purpose, a first wheel speed of the first wheel and from the second wheel speed signal a second wheel speed of the second wheel can first be determined from the first wheel speed signal. Subsequently, an average of the first wheel speed and the second wheel speed is formed. For example, if the two wheel speed signals are square-wave signals, a time interval between switching edges of the square-wave signal can be determined in each case and an amount of the respective wheel speed determined therefrom. By means of an algorithm can continue to determine a direction of rotation of the two wheels to determine the respective speed of the two wheels. The two wheel speeds can then be summed and the sum of them can be halved.

Außerdem kann aus dem Motordrehzahlsignal eine Motordrehzahl bestimmt werden. Das Motordrehzahlsignal kann wie die Raddrehzahlsignale ein Rechtecksignal sein und die Motordrehzahl kann auf analoge Weise aus dem Motordrehzahlsignal abgeleitet werden.In addition, an engine speed can be determined from the engine speed signal. The engine speed signal, like the wheel speed signals, may be a square wave and the engine speed may be derived in an analogous manner from the engine speed signal.

Zum Antreiben der Antriebsvorrichtung kann dann die gemittelte Raddrehzahl und/oder die Motordrehzahl in ein gemeinsames Bezugssystem transformiert werden. Zum Beispiel kann die gemittelte Raddrehzahl in das Bezugssystem der Motordrehzahl transformiert werden. Alternativ kann die Motordrehzahl in das Bezugssystem der gemittelten Raddrehzahl transformiert werden.For driving the drive device, the averaged wheel speed and / or the engine speed can then be transformed into a common reference system. For example, the average wheel speed may be transformed into the reference frame of engine speed. Alternatively, the engine speed may be transformed into the reference system of the averaged wheel speed.

Zum Antreiben der Antriebsvorrichtung kann anschließend aus einer Differenz aus der gemittelten Raddrehzahl und der Motordrehzahl in dem gemeinsamen Bezugssystem ein Dämpfungsmoment des Antriebstrangs abgeleitet werden. Zum Beispiel kann das Dämpfungsmoment durch Multiplikation der Differenz aus der gemittelten Raddrehzahl und der Motordrehzahl in dem gemeinsamen Bezugssystem mit einem Proportionalitätsfaktor bestimmt werden. Der Proportionalitätsfaktor kann ein nichtlinearer Faktor sein, der beispielsweise einer drehzahlabhängigen Kennlinie entnommen ist.To drive the drive device, a damping torque of the drive train can then be derived from a difference between the average wheel speed and the engine speed in the common reference system. For example, the damping torque may be determined by multiplying the difference between the average wheel speed and the engine speed in the common frame by a proportionality factor. The proportionality factor can be a non-linear factor, which is taken for example from a speed-dependent characteristic.

In manchen Ausführungsbeispielen kann das Transformieren der gemittelten Raddrehzahl und/oder der Motordrehzahl über eine Getriebeübersetzung eines Getriebes des Antriebsstrangs erfolgen. Zum Beispiel kann die gemittelten Raddrehzahl mit der Getriebeübersetzung multipliziert werden. Wenn es sich bei dem Antriebsstrang um einen Antriebsstrang mit einer Kupplung, vorzugsweise einen Antriebsstrang mit Kupplung und Verbrennungsmotor, handelt, kann bei der Bestimmung des Dämpfungsmoments zusätzlich ein Kupplungsschlupf berücksichtigt werden, der beispielsweise gemessen oder modelliert ist.In some embodiments, the transformation of the averaged wheel speed and / or engine speed may be via a transmission ratio of a transmission of the powertrain. For example, the averaged wheel speed may be multiplied by the gear ratio. If the drive train is a drive train with a clutch, preferably a drive train with clutch and internal combustion engine, a clutch slip may additionally be used when determining the damping torque considered, for example, measured or modeled.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

  • 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
  • 2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Raddrehzahlsignals;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Antreiben des Antriebsstrangs in Abhängigkeit eines ersten Raddrehzahlsignals, eines zweiten Raddrehzahlsignals und eines Motordrehzahlsignals;
  • 5 schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs; und
  • 6 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Steuersystem zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 schematically a first embodiment of a control system for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle;
  • 2 a flowchart of a method for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle;
  • 3 a schematic representation of a wheel speed signal;
  • 4 a flowchart of a method for driving the powertrain in response to a first wheel speed signal, a second wheel speed signal and an engine speed signal;
  • 5 schematically a second embodiment of a control system for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle; and
  • 6 schematically a third embodiment of a control system for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Steuersystem 1 zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ist in 1 dargestellt. Das Steuersystem 1 weist eine Leistungselektronik 10, ein Fahrdynamikregelungsgerät (ESC 11) und einen Datenbus 12 auf. Die Leistungselektronik 10 ist dazu ausgebildet, Steuerspannungen zum Antreiben eines Elektromotors 2 als Antriebsvorrichtung des Kraftfahrzeugs zu erzeugen und über Stromkabel 20 an den Elektromotor 2 zu übertragen. Das ESC 11 ist dazu ausgebildet, Bremsmanöver abzustimmen und das Kraftfahrzeug während der Bremsmanöver zu stabilisieren. Der Datenbus 12 verbindet die Leistungselektronik 12 und das ESC 11, um Steuerinformationen zwischen der Leistungselektronik 12 und dem ESC 11 zu übertragen.A first embodiment of a control system 1 for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle is in 1 shown. The tax system 1 has a power electronics 10 , a vehicle dynamics control device (ESC 11 ) and a data bus 12 on. The power electronics 10 is designed to control voltages for driving an electric motor 2 as a drive device of the motor vehicle and via power cable 20 to the electric motor 2 transferred to. The ESC 11 is adapted to tune braking maneuvers and to stabilize the motor vehicle during the braking maneuvers. The data bus 12 connects the power electronics 12 and the ESC 11 to control information between the power electronics 12 and the ESC 11 transferred to.

Das Steuersystem 1 weist weiterhin einen ersten ABS-Sensor 13 auf, der einem ersten Rad 3A zugeordnet ist, wobei das erste Rad 3A von dem Elektromotor 2 über eine Antriebsachse, ein Getriebe und eine Radachse (nicht gezeigt) angetrieben wird. Der erste ABS-Sensor 13 ist zur Übertragung eines ersten Raddrehzahlsignals über ein Datenkabel 130 mit dem ESC 11 verbunden. Weiterhin weist das Steuersystem 1 einen zweiten ABS-Sensor 14 auf, der einem zweiten Rad 3B zugeordnet ist, wobei das zweite Rad 3B von dem Elektromotor 2 über die Antriebsachse, das Getriebe und die Radachse (nicht gezeigt) angetrieben wird. Der zweite ABS-Sensor 14 ist zur Übertragung eines zweiten Raddrehzahlsignals über ein Datenkabel 140 mit dem ESC 11 verbunden.The tax system 1 also has a first ABS sensor 13 on, the first wheel 3A is assigned, wherein the first wheel 3A from the electric motor 2 via a drive axle, a transmission and a wheel axle (not shown) is driven. The first ABS sensor 13 is for transmitting a first wheel speed signal via a data cable 130 with the ESC 11 connected. Furthermore, the control system 1 a second ABS sensor 14 on, the second wheel 3B is assigned, wherein the second wheel 3B from the electric motor 2 is driven via the drive axle, the transmission and the wheel axle (not shown). The second ABS sensor 14 is for transmitting a second wheel speed signal via a data cable 140 with the ESC 11 connected.

Das ESC 11 weist einen ersten Radsensorausgang 110 auf, der ausschließlich das erste Raddrehzahlsignal bereitstellt. Dazu weist das ESC 11 eine Verbindung zwischen dem Datenkabel 130 zwischen dem ersten ABS-Sensor 13 und dem ESC 11 einerseits und dem ersten Radsensorausgang 110 andererseits auf, über die das erste Raddrehzahlsignal ohne Verzögerung und ohne Verarbeitung geleitet wird. Das ESC 11 weist weiterhin einen zweiten Radsensorausgang 111 auf, der ausschließlich das zweite Raddrehzahlsignal bereitstellt. Dazu weist das ESC 11 eine Verbindung zwischen dem Datenkabel 140 zwischen zweitem ABS-Sensor 14 und dem ESC 11 einerseits und dem zweiten Radsensorausgang 111 andererseits auf, über die das zweite Raddrehzahlsignal ohne Verzögerung und ohne Verarbeitung geleitet wird.The ESC 11 has a first wheel sensor output 110 that provides only the first wheel speed signal. This is indicated by the ESC 11 a connection between the data cable 130 between the first ABS sensor 13 and the ESC 11 on the one hand and the first Radsensorausgang 110 on the other hand, over which the first Raddrehzahlsignal is passed without delay and without processing. The ESC 11 also has a second wheel sensor output 111 which provides only the second wheel speed signal. This is indicated by the ESC 11 a connection between the data cable 140 between second ABS sensor 14 and the ESC 11 on the one hand and the second wheel sensor output 111 on the other hand, over which the second wheel speed signal is passed without delay and without processing.

Weiterhin weist das Steuersystem 1 ein erstes Übertragungskabel 15 auf, das den ersten Radsensorausgang 110 direkt mit der Leistungselektronik 10 verbindet, um das erste Raddrehzahlsignal unverzögert von dem ESC 11 bzw. dem ersten ABS-Sensor 13 an die Leistungselektronik 10 zu übertragen. Außerdem weist das Steuersystem 1 ein zweites Übertragungskabel 16 auf, das den zweiten Radsensorausgang 111 direkt mit der Leistungselektronik 10 verbindet, um das zweite Raddrehzahlsignal unverzögert von dem ESC 11 bzw. dem zweiten ABS-Sensor 14 an die Leistungselektronik 10 zu übertragen.Furthermore, the control system 1 a first transmission cable 15 on, the first wheel sensor output 110 directly to the power electronics 10 connects to the first wheel speed signal instantaneously from the ESC 11 or the first ABS sensor 13 to the power electronics 10 transferred to. In addition, the control system rejects 1 a second transmission cable 16 on, the second Radsensorausgang 111 directly to the power electronics 10 connects to the second wheel speed signal instantaneously from the ESC 11 and the second ABS sensor, respectively 14 to the power electronics 10 transferred to.

Das Steuersystem 1 umfasst außerdem einen Motordrehzahlsensor 17, der über ein Datenkabel 170 mit der Leistungselektronik 10 verbunden ist. Über das Datenkabel 170 wird ein Motordrehzahlsignal an die Leistungselektronik 10 übertragen.The tax system 1 also includes an engine speed sensor 17 that has a data cable 170 with the power electronics 10 connected is. About the data cable 170 An engine speed signal is sent to the power electronics 10 transfer.

Nachfolgend wird mit Bezug auf 2 bis 4 ein Verfahren 4 zum Dämpfen von Schwingungen des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs beschrieben, das von der Leistungselektronik 10 des mit Bezug auf 1 beschriebenen Steuersystems 1 ausgeführt wird.Hereinafter, with reference to 2 to 4 a procedure 4 for damping vibrations of the drive train of the motor vehicle described by the power electronics 10 with respect to 1 described tax system 1 is performed.

Bei 40 wird von dem ersten ABS-Sensor 13 über die Datenleitung 130 zwischen erstem ABS-Sensor 13 und ESC 11 und über das erste Übertragungskabel 15 zwischen dem ersten Radsensorausgang 110 und der Leistungselektronik 10 ein erstes Raddrehzahlsignal empfangen. Das erste Raddrehzahlsignal ist ein frequenzvariables Rechtecksignal 5 wie es in 3 exemplarisch dargestellt ist.at 40 is from the first ABS sensor 13 over the data line 130 between the first ABS sensor 13 and ESC 11 and over the first transmission cable 15 between the first wheel sensor output 110 and the power electronics 10 receive a first wheel speed signal. The first wheel speed signal is a frequency variable square wave signal 5 as it is in 3 is shown as an example.

Bei 41 wird von dem zweiten ABS-Sensor 14 über die Datenleitung 140 zwischen zweitem ABS-Sensor 14 und ESC 11 und über das zweite Übertragungskabel 16 zwischen dem zweiten Radsensorausgang 111 und der Leistungselektronik 10 ein zweites Raddrehzahlsignal in Form eines frequenzvariablen Rechtecksignals empfangen. at 41 is from the second ABS sensor 14 over the data line 140 between second ABS sensor 14 and ESC 11 and over the second transmission cable 16 between the second wheel sensor output 111 and the power electronics 10 receive a second wheel speed signal in the form of a variable frequency square wave signal.

Bei 42 wird von dem Motordrehzahlsensor 17 über das Datenkabel 170 zwischen dem Motordrehzahlsensor 17 und der Leistungselektronik 10 ein Motordrehzahlsignal empfangen.at 42 is from the engine speed sensor 17 over the data cable 170 between the engine speed sensor 17 and the power electronics 10 receive an engine speed signal.

Bei 43 wird der Elektromotor 2 in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Raddrehzahlsignals und des Motordrehzahlsignals angetrieben. Ein Verfahren 43 zum Antreibendes Elektromotors 2 wird nachfolgend mit Bezug auf 4 beschrieben.at 43 becomes the electric motor 2 driven in response to the first and second wheel speed signals and the engine speed signal. A procedure 43 for driving the electric motor 2 will be described below with reference to 4 described.

Bei 430 wird aus dem ersten Raddrehzahlsignal eine erste Raddrehzahl bestimmt. Dazu wird ein zeitlicher Abstand t1 zwischen zwei Schaltflanken 50, 51 des Rechtecksignals 5 in 3 bestimmt und aus dem zeitlichen Abstand t1 ein Betrag der ersten Raddrehzahl bestimmt. Mittels eines Algorithmus wird zudem eine Drehrichtung des ersten Rads bestimmt und die erste Raddrehzahl ermittelt.at 430 is determined from the first wheel speed signal, a first wheel speed. This is a time gap t 1 between two switching edges 50 . 51 of the rectangular signal 5 in 3 determined and from the time interval t 1 an amount of the first wheel speed determined. By means of an algorithm also a direction of rotation of the first wheel is determined and determines the first wheel speed.

Bei 431 wird aus dem zweiten Raddrehzahlsignal eine zweite Raddrehzahl bestimmt. Das Bestimmen der zweiten Raddrehzahl erfolgt auf analoge Weise wie das Bestimmen der ersten Raddrehzahl.at 431 is determined from the second wheel speed signal, a second wheel speed. The second wheel speed is determined in a manner analogous to the determination of the first wheel speed.

Bei 432 wird aus der ersten Raddrehzahl und der zweiten Raddrehzahl eine gemittelte Raddrehzahl bestimmt. Dazu wird ein Mittelwert über die erste Raddrehzahl und die zweite Raddrehzahl gebildet, indem eine Summe über die erste Raddrehzahl und die zweite Raddrehzahl halbiert wird.at 432 is determined from the first wheel speed and the second wheel speed an average wheel speed. For this purpose, an average over the first wheel speed and the second wheel speed is formed by a sum over the first wheel speed and the second wheel speed is halved.

Bei 433 wird die gemittelte Raddrehzahl in das Bezugssystem der Motordrehzahl transformiert. Dazu wird die gemittelte Raddrehzahl mit einer Getriebeübersetzung multipliziert.at 433 the average wheel speed is transformed into the engine speed reference frame. For this purpose, the average wheel speed is multiplied by a gear ratio.

Bei 434 wird aus dem Motordrehzahlsignal eine Motordrehzahl bestimmtat 434 is determined from the engine speed signal, an engine speed

Bei 435 wird aus der transformierten, gemittelten Raddrehzahl und der Motordrehzahl ein Dämpfungsmoment abgeleitet. Dazu wird eine Differenz aus der gemittelten Raddrehzahl und der Motordrehzahl in dem Bezugssystem der Motordrehzahl gebildet, die mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert. Der Proportionalitätsfaktor ist ein nichtlinearer Faktor, der einer drehzahlabhängigen Kennlinie entnommen ist.at 435 A damping torque is derived from the transformed, averaged wheel speed and the engine speed. For this purpose, a difference between the averaged wheel speed and the engine speed is formed in the engine speed reference system, which multiplies by a proportionality factor. The proportionality factor is a non-linear factor taken from a speed-dependent characteristic.

Bei 436 wird in Abhängigkeit des Dämpfungsmoments und eines Fahrerwunschmoments eine Steuerspannung für den Elektromotor bestimmt und bereitgestellt. Dazu wird das Dämpfungsmoment in einen Sollmomentpfad einkoordiniert, z.B. zu einem Sollmoment, beispielsweise dem Fahrerwunschmoment, addiert.at 436 a control voltage for the electric motor is determined and provided as a function of the damping torque and a driver request torque. For this purpose, the damping torque is coordinated in a desired torque path, for example, to a desired torque, such as the driver's desired torque, added.

5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Steuersystems 1a zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Das Steuersystem 1a unterscheidet sich von dem Steuersystem 1 aus 1 darin, dass der erste ABS-Sensor 13a einen ersten Sensorausgang 131 und einen zweiten Sensorausgang 132 aufweist, die beide das erste Raddrehzahlsignal bereitstellen. Der erste Sensorausgang 131 ist wie in 1 über die Datenleitung 130 mit dem ESC 11 verbunden, während der zweite Sensorausgang 132 über das erste Übertragungskabel 15a mit der Leistungselektronik 10 verbunden ist, um das erste Raddrehzahlsignal direkt an die Leistungselektronik 10 zu übertragen. Ebenso weist auch der zweite ABS-Sensor 14a einen ersten Sensorausgang 141 und einen zweiten Sensorausgang 12 auf, die beide das zweite Raddrehzahlsignal bereitstellen, wobei der erste Sensorausgang 141 über das Datenkabel 14 mit dem ESC 11 und der zweite Sensorausgang 142 über das zweite Übertragungskabel 16a mit der Leistungselektronik 10 verbunden ist, um das zweite Raddrehzahlsignal direkt an die Leistungselektronik 10 zu übertragen. 5 shows a second embodiment of a control system 1a for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle. The control system 1a is different from the control system 1 out 1 in that the first ABS sensor 13a a first sensor output 131 and a second sensor output 132 which both provide the first wheel speed signal. The first sensor output 131 is like in 1 over the data line 130 with the ESC 11 connected while the second sensor output 132 over the first transmission cable 15a with the power electronics 10 connected to the first wheel speed signal directly to the power electronics 10 transferred to. The same applies to the second ABS sensor 14a a first sensor output 141 and a second sensor output 12, both of which provide the second wheel speed signal, the first sensor output 141 via the data cable 14 with the ESC 11 and the second sensor output 142 over the second transmission cable 16a with the power electronics 10 connected to the second wheel speed signal directly to the power electronics 10 transferred to.

Das Verfahren 4 zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs kann in analoger Weise von dem Steuersystem 1a ausgeführt werden, wobei das erste Raddrehzahlsignal und das zweite Raddrehzahlsignals direkt über das erste bzw. das zweite Übertragungskabel 15a, 16a von dem ersten ABS-Sensor 13a bzw. dem zweiten ABS-Sensor 14a empfangen werden.The procedure 4 for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle can be carried out in an analogous manner by the control system 1a, wherein the first wheel speed signal and the second wheel speed signal directly via the first and the second transmission cable 15a . 16a from the first ABS sensor 13a or the second ABS sensor 14a.

6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Steuersystems 1b zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Das Steuersystem 1b unterscheidet sich von dem Steuersystem 1 aus 1 darin, dass es weiterhin einen ersten zusätzlichen Raddrehzahlsensor 18 zum Erfassen eines ersten zusätzlichen Raddrehzahlsignals und einen zweiten zusätzlichen Raddrehzahlsensor 19 zum Erfassen eines zweiten zusätzlichen Raddrehzahlsignals umfasst. Der erste zusätzliche Raddrehzahlsensor 18 ist über das erste Übertragungskabel 15b mit der Leistungselektronik 10 verbunden ist, um das erste zusätzliche Raddrehzahlsignal direkt an die Leistungselektronik 10 zu übertragen. Ebenso ist der zweite zusätzliche Raddrehzahlsensor 19 über das zweite Übertragungskabel 16b mit der Leistungselektronik 10 verbunden, um das zweite zusätzliche Raddrehzahlsignal direkt an die Leistungselektronik 10 zu übertragen. 6 shows a third embodiment of a control system 1b for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle. The control system 1b is different from the control system 1 out 1 in that it still has a first additional wheel speed sensor 18 for detecting a first additional wheel speed signal and a second additional wheel speed sensor 19 for detecting a second additional wheel speed signal. The first additional wheel speed sensor 18 is over the first transmission cable 15b with the power electronics 10 connected to the first additional wheel speed signal directly to the power electronics 10 transferred to. Likewise, the second additional wheel speed sensor 19 over the second transmission cable 16b with the power electronics 10 connected to the second additional wheel speed signal directly to the power electronics 10 transferred to.

Die ABS-Sensoren 13 und 14 sind lediglich mit dem ESC 11 verbunden und zwischen dem ESC 11 und der Leistungselektronik 10 ist kein Übertragungskabel zum Übertragen von Raddrehzahlsignalen vorgesehen. The ABS sensors 13 and 14 are only with the ESC 11 connected and between the ESC 11 and the power electronics 10 No transmission cable is provided for transmitting wheel speed signals.

Das Verfahren 4 zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs kann in analoger Weise von dem Steuersystem 1b ausgeführt werden, wobei anstelle des ersten Raddrehzahlsignals das erste zusätzliche Raddrehzahlsignal und anstelle des zweiten Raddrehzahlsignals das zweite zusätzliche Raddrehzahlsignal genutzt wird.The procedure 4 for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle can be carried out in an analogous manner by the control system 1b, wherein instead of the first wheel speed signal, the first additional wheel speed signal and instead of the second wheel speed signal, the second additional wheel speed signal is used.

Zusammenfassend wird die Steuervorrichtung, beispielsweise die Leistungselektronik oder ein Motorsteuergerät mit zwei Leitungen (jeweils eine für jedes antreibende Rad eines Zweiradantriebs) mit den vom Fahrdynamikregelungsgerät bereitgestellten Radsensorausgang oder direkt mit dem Sensor verbunden. Darüber werden nahezu verzugsfrei die Schaltflanken des Sensors an die Steuervorrichtung des elektrischen Traktionsantriebs übertragen. Aus dem zeitlichen Abstand der Schaltflanken berechnet die Steuervorrichtung beide Raddrehzahlen der jeweils angetriebenen Achse. Es ist dabei unerheblich, ob es sich dabei um eine Vorder- oder eine Hinterachse handelt. Auch ein elektrischer Allradantrieb (mit jeweils einer Steuervorrichtung für die Vorder- und für die Hinterachse) oder Einzelradantriebe sind so betreibbar. Aus linker und rechter gemittelter Radrehzahl wird über die Getriebeübersetzung ins Drehzahl-Bezugssystem des Elektromotors transformiert. Aus der Differenz von Motordrehzahl und gemittelter transformierter Raddrehzahl kann direkt ein Dämpfungsmoment abgeleitet werden, das dann beim Steuern des Elektromotors berücksichtigt wird.In summary, the control device, for example the power electronics or an engine control unit with two lines (one for each driving wheel of a two-wheel drive) is connected to the wheel sensor output provided by the vehicle dynamics control device or directly to the sensor. In addition, almost without distortion, the switching edges of the sensor are transmitted to the control device of the electric traction drive. From the time interval of the switching edges, the control device calculates both wheel speeds of the respective driven axle. It is irrelevant whether this is a front or a rear axle. Also, an electric four-wheel drive (each with a control device for the front and for the rear axle) or Einzelradantriebe are so operable. From the left and right averaged wheel speed is transformed via the gear ratio in the speed reference system of the electric motor. From the difference between engine speed and average transformed wheel speed, a damping torque can be derived directly, which is then taken into account when controlling the electric motor.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Steuersystemcontrol system
1010
Leistungselektronikpower electronics
1111
ESCESC
1212
Datenbusbus
13, 13a13, 13a
erster ABS-Sensorfirst ABS sensor
130130
Datenkabel zwischen erstem ABS-Sensor und ESCData cable between first ABS sensor and ESC
131, 132131, 132
Sensorausgänge des ersten ABS-SensorsSensor outputs of the first ABS sensor
14, 14a14, 14a
zweiter ABS-Sensorsecond ABS sensor
140140
Datenkabel zwischen zweitem ABS-Sensor und ESCData cable between second ABS sensor and ESC
141, 142141, 142
Sensorausgänge des ersten ABS-SensorsSensor outputs of the first ABS sensor
15, 15a, 15b15, 15a, 15b
erstes Übertragungskabelfirst transmission cable
16, 16a, 16b16, 16a, 16b
zweites Übertragungskabelsecond transmission cable
1717
MotordrehzahlsensorEngine speed sensor
170170
Datenkabel zwischen Motordrehzahlsensor und LeistungselektronikData cable between engine speed sensor and power electronics
1818
erster zusätzlicher Raddrehzahlsensorfirst additional wheel speed sensor
180180
Datenkabel zwischen erstem zusätzlichem Raddrehzahlsensor und LeistungselektronikData cable between the first additional wheel speed sensor and power electronics
1919
zweiter zusätzlicher Raddrehzahlsensorsecond additional wheel speed sensor
190190
Datenkabel zwischen zweitem zusätzlichem Raddrehzahlsensor und LeistungselektronikData cable between second additional wheel speed sensor and power electronics
22
Elektromotorelectric motor
2020
Stromkabelpower cable
3A3A
erstes Radfirst bike
3B3B
zweites Radsecond wheel
44
Verfahren zum Dämpfen von Schwingungen des Antriebsstrangs des KraftfahrzeugsMethod for damping vibrations of the drive train of the motor vehicle
4040
Empfangen eines ersten RaddrehzahlsignalsReceiving a first wheel speed signal
4141
Empfangen eines zweiten RaddrehzahlsignalsReceiving a second wheel speed signal
4242
Empfangen eines MotordrehzahlsignalsReceiving an engine speed signal
4343
Antreiben des Elektromotors in Abhängigkeit des ersten Raddrehzahlsignals, des zweiten Raddrehzahlsignals und des MotordrehzahlsignalsDriving the electric motor in response to the first wheel speed signal, the second wheel speed signal and the engine speed signal
430430
Bestimmen einer ersten RaddrehzahlDetermining a first wheel speed
431431
Bestimmen einer zweiten RaddrehzahlDetermining a second wheel speed
432432
Bestimmen einer gemittelten Raddrehzahl aus der ersten Raddrehzahl und der zweiten RaddrehzahlDetermining an average wheel speed from the first wheel speed and the second wheel speed
433433
Transformieren der gemittelten RaddrehzahlTransform the averaged wheel speed
434434
Bestimmen einer MotordrehzahlDetermining an engine speed
435 435
Ableiten eines Dämpfungsmoments aus der transformierten, gemittelten Raddrehzahl und der MotordrehzahlDeriving an attenuation torque from the transformed average wheel speed and the engine speed
436436
Erzeugen eines Steuerbefehls in Abhängigkeit des DämpfungsmomentsGenerating a control command as a function of the damping torque
55
Rechtecksignalsquare wave
50, 5150, 51
Schaltflanken des RechtecksignalsSwitching edges of the rectangular signal
UU
Spannungtension
tt
ZeitTime
t1 t 1
zeitlicher Abstandtemporal distance

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Claims (14)

Steuersystem (1) zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend: eine Steuervorrichtung (10) zum Antreiben einer Antriebsvorrichtung (2) des Antriebsstrangs in Abhängigkeit eines Raddrehzahlsignals, das von einem einem Rad (3A) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (13) erfasst ist; und eine Übertragungsleitung (15), die zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt von dem Raddrehzahlsensor (13) mit der Steuervorrichtung (10) verbunden ist.A control system (1) for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle, comprising: a control device (10) for driving a drive device (2) of the drive train in response to a wheel speed signal detected by a wheel speed sensor (13) associated with a wheel (3A) of the drive train; and a transmission line (15) directly connected to the control device (10) for transmitting the wheel speed signal from the wheel speed sensor (13). Steuersystem nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine weitere Übertragungsleitung (16) zum Übertragen eines weiteren Raddrehzahlsignals, das von einem weiteren, einem weiteren Rad (3B) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (14) erfasst ist, wobei die Steuervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, die Antriebsvorrichtung (2) des Antriebsstrangs weiterhin in Abhängigkeit des weiteren Raddrehzahlsignals anzutreiben.Control system after Claim 1 , further comprising: a further transmission line (16) for transmitting a further wheel speed signal detected by another wheel speed sensor (14) associated with another wheel (3B) of the drive train, the control device (10) being adapted to drive the drive device (10); 2) of the drive train continue to drive in response to the other wheel speed signal. Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend: einen Datenbus (12) zum Übertragen von Steuerinformationen, der mit der Steuervorrichtung (10) verbunden ist, wobei sich die Steuerinformationen von dem Raddrehzahlsignal unterscheiden.Control system after Claim 1 or 2 , further comprising: a data bus (12) for transmitting control information, which is connected to the control device (10), wherein the control information is different from the wheel speed signal. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: ein Fahrdynamikregelungsgerät (11), das einen Radsensorausgang (110) zum Bereitstellen des Raddrehzahlsignals aufweist, wobei die Übertragungsleitung (15) den Radsensorausgang (110) des Fahrdynamikregelungsgeräts (11) zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt mit der Steuervorrichtung (10) verbindet.Control system according to one of Claims 1 to 3 , further comprising: a vehicle dynamics control device (11) having a wheel sensor output (110) for providing the wheel speed signal, the transmission line (15) directly connecting the wheel sensor output (110) of the vehicle dynamics control device (11) for transmitting the wheel speed signal with the control device (10) , Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin umfassend: den dem Rad (3A) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (13a), wobei der Raddrehzahlsensor (13a) einen Radsensorausgang (132) zum Bereitstellen des Raddrehzahlsignals aufweist, den die Übertragungsleitung (15) zum Übertragen des Raddrehzahlsignals direkt mit der Steuervorrichtung (10) verbindet.Control system according to one of Claims 1 to 3 , further comprising: the wheel speed sensor (13a) associated with the wheel (3A) of the powertrain, the wheel speed sensor (13a) having a wheel sensor output (132) for providing the wheel speed signal to the transmission line (15) for transmitting the wheel speed signal directly to the control device (13); 10) connects. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, die Antriebsvorrichtung (2) weiterhin in Abhängigkeit eines Motordrehzahlsignals der Antriebsvorrichtung (2) anzutreiben.Control system according to one of Claims 1 to 5 wherein the control device (10) is adapted to continue to drive the drive device (2) in response to an engine speed signal of the drive device (2). Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit des Raddrehzahlsignals ein Dämpfungsmoment des Antriebsstrangs zu bestimmen.Control system according to one of Claims 1 to 6 wherein the control device (10) is designed to determine a damping torque of the drive train as a function of the wheel speed signal. Steuersystem nach Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung (10) dazu ausgebildet ist, das Dämpfungsmoment des Antriebsstrangs weiterhin in Abhängigkeit des weiteren Raddrehzahlsignals und/oder der Motodrehzahl der Antriebsvorrichtung (2) zu bestimmen.Control system after Claim 7 wherein the control device (10) is adapted to further determine the damping torque of the drive train as a function of the further wheel speed signal and / or the engine speed of the drive device (2). Kraftfahrzeug mit einem Steuersystem (1) zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 8.Motor vehicle with a control system (1) for damping vibrations of a drive train of the motor vehicle according to one of Claims 1 to 8th , Verfahren (4) zum Dämpfen von Schwingungen eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, umfassend: Empfangen (40) eines Raddrehzahlsignals, das von einem einem Rad (3A) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (13) erfasst wird, direkt von dem Raddrehzahlsensor (13); und Antreiben (43) einer Antriebsvorrichtung (2) des Antriebsstrangs in Abhängigkeit des empfangenen Raddrehzahlsignals.Method (4) for damping vibrations of a drive train of a motor vehicle, comprising: Receiving (40) a wheel speed signal detected by a wheel speed sensor (13) associated with a wheel (3A) of the powertrain directly from the wheel speed sensor (13); and Driving (43) a drive device (2) of the drive train in response to the received wheel speed signal. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Raddrehzahlsignal mittels einer mit einem Radsensorausgang (110) eines Fahrdynamikregelungsgeräts (11) verbundenen Übertragungsleitung (15) oder mittels einer mit einem Radsensorausgang des Raddrehzahlsensors verbundenen Übertragungsleitung (15a, 15b) empfangen wird.Method according to Claim 10 wherein the wheel speed signal is received by means of a transmission line (15) connected to a wheel sensor output (110) of a vehicle dynamics control device (11) or by means of a transmission line (15a, 15b) connected to a wheel sensor output of the wheel speed sensor. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Antreiben(43) der Antriebsvorrichtung umfasst: Ermitteln (435) eines Dämpfungsmoments in Abhängigkeit des empfangenen Raddrehzahlsignals.Method according to Claim 10 or 11 wherein the driving (43) of the drive device comprises: determining (435) a damping torque in dependence on the received wheel speed signal. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, weiterhin umfassend: Empfangen (41) eines weiteren Raddrehzahlsignals, das von einem weiteren, einem weiteren Rad (3B) des Antriebsstrangs zugeordneten Raddrehzahlsensor (14) erfasst wird, direkt von dem weiteren Raddrehzahlsensor (14); und/oder Empfangen (42) eines Motordrehzahlsignals der Antriebsvorrichtung (2) des Antriebsstrangs; und Antreiben (43) der Antriebsvorrichtung des Antriebsstrangs weiterhin in Abhängigkeit des weiteren Raddrehzahlsignals und/oder des Motordrehzahlsignals.Method according to one of Claims 10 to 12 , further comprising: receiving (41) another wheel speed signal detected by another wheel speed sensor (14) associated with another wheel (3B) of the powertrain directly from the further wheel speed sensor (14); and / or receiving (42) an engine speed signal of the powertrain drive device (2); and driving (43) the drive device of the drive train further in response to the further wheel speed signal and / or the engine speed signal. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Antreiben (43) der Antriebsvorrichtung (2) umfasst: Bestimmen (432) einer gemittelte Raddrehzahl durch Auswerten des Raddrehzahlsignals und des weiteren Raddrehzahlsignals; Bestimmen (434) einer Motordrehzahl aus dem Motordrehzahlsignal; Transformieren (433) der gemittelten Raddrehzahl und/oder der Motordrehzahl in ein gemeinsames Bezugssystem; und Ableiten (435) eines Dämpfungsmoments des Antriebstrangs aus einer Differenz aus der gemittelten Raddrehzahl und der Motordrehzahl in dem gemeinsamen Bezugssystem.Method according to Claim 13 wherein the driving (43) of the drive device (2) comprises: Determining (432) an average wheel speed by evaluating the wheel speed signal and the further wheel speed signal; Determining (434) an engine speed from the engine speed signal; Transforming (433) the averaged wheel speed and / or engine speed into a common reference system; and deriving (435) a damping torque of the powertrain from a difference between the average wheel speed and the engine speed in the common frame of reference.
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