DE102021101609A1 - Verfahren zur Ermittlung eines Momentverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und Hybridantriebsstrang - Google Patents

Verfahren zur Ermittlung eines Momentverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und Hybridantriebsstrang Download PDF

Info

Publication number
DE102021101609A1
DE102021101609A1 DE102021101609.6A DE102021101609A DE102021101609A1 DE 102021101609 A1 DE102021101609 A1 DE 102021101609A1 DE 102021101609 A DE102021101609 A DE 102021101609A DE 102021101609 A1 DE102021101609 A1 DE 102021101609A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive train
internal combustion
combustion engine
rotational
rotational parameters
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021101609.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Holger Witt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of DE102021101609A1 publication Critical patent/DE102021101609A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042—Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/50—Control strategies for responding to system failures, e.g. for fault diagnosis, failsafe operation or limp mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F02D41/1498—With detection of the mechanical response of the engine measuring engine roughness
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13114—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by modifications for auxiliary purposes, e.g. provision of a timing mark
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134—Wound springs
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/11—Testing internal-combustion engines by detecting misfire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
    • F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/04—Starting of engines by means of electric motors the motors being associated with current generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N2200/00—Parameters used for control of starting apparatus
    • F02N2200/04—Parameters used for control of starting apparatus said parameters being related to the starter motor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Momentenverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine (4) mit einer Kurbelwelle (6) eines Hybridantriebsstrangs (1) und einen Hybridantriebsstrang (1) hierzu mit einem ersten Teilantriebsstrang (2) mit der Brennkraftmaschine (4) und einer ersten Einrichtung (8) zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbelwelle (6) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (4), mit einem zweiten, von dem ersten durch eine Drehelastizität (7) getrennten Teilantriebstrang (3) mit einer Elektromaschine (9) mit einem Rotor (10) und einer zweiten Einrichtung (11) zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors (10) zur Steuerung der Elektromaschine (9). Um Fehlzündungen der Brennkraftmaschine (4) schnell und einfach erfassen zu können, werden Fehlzündungen der Brennkraftmaschine (4) mittels eines Vergleichs der Drehkennwerte der beiden Einrichtungen (8, 11) ermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Momentenverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und einen Hybridantriebsstrang hierzu mit einem ersten Teilantriebsstrang mit der Brennkraftmaschine und einer ersten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des ersten Teilantriebsstrangs zur Steuerung der Brennkraftmaschine, mit einem zweiten, von dem ersten durch eine Drehelastizität getrennten Teilantriebstrang und einer zweiten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors zur Steuerung der Elektromaschine.
  • Hybridantriebstränge mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine sind hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Drehschwingungsisolation der Drehschwingungen kann zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine eine Drehelastizität, beispielsweise ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet sein. Zudem kann die Brennkraftmaschine mit Fehlzündungen behaftet sein, welche die Komponenten des Antriebsstrangs belasten und zu einem Aufschaukeln der Drehelastizität führen können.
  • Aus der Druckschrift WO 2012/025434 A2 ist ein Hybridantriebsstrang bekannt, bei dem die Brennkraftmaschine drehsteif mit einem elektrischen Generator verbunden ist. Hierbei werden Fehlzündungen der Brennkraftmaschine erkannt, indem der Strom- und/oder Spannungsverlauf am Ausgang des Generators ausgewertet wird.
  • Aus der Druckschrift DE 102 27 528 A1 ist ein Hybridantriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine und einer drehsteif mit dieser mittels einer Reibungskupplung verbundenen Elektromaschine bekannt, bei dem Zündaussetzer und Laufunruhen der Brennkraftmaschine mittels eines Drehgebers der Elektromaschine erfasst werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Erkennung von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine in einem hybridischen Antriebsstrang mit einer zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine angeordneten Drehelastizität vorzuschlagen. Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung, einen Hybridantriebsstrang zur Durchführung eines Verfahrens zur Erkennung von Fehlzündungen der Brennkraftmaschine vorzusch lagen.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 10 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
  • Das vorgeschlagene Verfahren dient der Ermittlung eines Momentenverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen, Zündaussetzern, unzureichenden Kraftstoffeinspritzungen, Drosselklappenfehlstellungen, Ventilfehlstellungen und/oder dergleichen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs mit einem ersten Teilantriebsstrang mit der Brennkraftmaschine und einer ersten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des ersten Teilantriebsstrangs zur Steuerung der Brennkraftmaschine.
  • Ein zweiter Teilantriebsstrang enthält eine Elektromaschine und eine zweite Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors zur Steuerung der Elektromaschine.
  • Die beiden Teilantriebsstränge sind mittels einer Drehelastizität zur Dämpfung von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine miteinander verbunden. Die Drehelastizität kann als Drehschwingungsdämpfer ausgebildet sein. Der Drehelastizität beispielsweise in Form einer in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung, beispielsweise über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern und damit dem ersten Teilantriebsstrang zugeordnet kann eine Primärschwungmasse und dem zweiten Teilantriebsstrang kann eine Sekundärschwungmasse, beispielsweise eine Rotormasse und/oder dergleichen zugeordnet sein, um einen Zweimassenschwungeffekt zu erzielen. Zumindest einem der beiden Teilantriebsstränge, insbesondere dem zweiten Teilantriebsstrang kann ein Fliehkraftpendel zur drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung zugeordnet sein.
  • Um einen Momentenverlauf der Brennkraftmaschine und beispielsweise Fehlzündungen und andere Unregelmäßigkeiten des Betriebs der Brennkraftmaschine zuverlässig und schnell, möglichst in Echtzeit erkennen zu können, werden diese mittels eines Vergleichs der Drehkennwerte der beiden Einrichtungen ermittelt.
  • Durch Auswerten der Signale beider Einrichtungen bezüglich ihrer Drehkennwerte und des zeitlichen Versatzes der Änderung dieser, nämlich beispielsweise von Änderungen der Drehkennwerte der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine kann erkannt werden, an welcher Masse der Teilantriebsstränge welche Drehmomente wirken. Beispielsweise kann dadurch ausgewertet werden, ob Drehmomentschwankungen von der Brennkraftmaschine oder vom Abtrieb des Hybridantriebsstrangs verursacht werden.
  • Ein Vergleich dieser Verläufe beispielsweise mit Sollwerten aufgrund der Steuerung der Brennkraftmaschine beziehungsweise ein Vergleich mit Istwerten eines vorhergehenden und nachfolgenden Arbeitshubs von Zylindern der Brennkraftmaschine kann ein signifikantes Signal für eine Fehlzündung oder Zündaussetzer in Echtzeit liefern. Beispielsweise kann ein Vergleich anhand einer Änderung der Drehkennwerte infolge zumindest zweier direkt hintereinander folgender Zündvorgänge unterschiedlicher Zylinder erfolgen. Beispielsweise können in gleitender Erfassung laufend jeweils drei Zündvorgänge erfasst und der mittlere Zündverlauf mit dem vorhergehenden und nachfolgenden Zündverlauf verglichen werden, um bei einer signifikanten Abweichung eine Fehlzündung zu erkennen. Alternativ können mit geringer Zeitverzögerung laufend die Zündverläufe derselben Zylinder miteinander verglichen werden, um bei einer signifikanten Veränderung eines Zündverlaufs eine zylinderspezifische Fehlzündung in verbesserter Weise erkennen zu können.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Vergleich anhand einer Änderung eines Verlaufs der Drehkennwerte während eines Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine und/oder eine Änderung der Drehkennwerte infolge eines Zündverlaufs zumindest eines Zylinders mit einem abgespeicherten Zündverlauf des zumindest einen Zylinders durchgeführt werden. Derartige Zündverläufe können dabei laufend adaptiert und abhängig von der Steuerung der Brennkraftmaschine beispielsweise abhängig von Steuergrößen der Brennkraftmaschine wie beispielsweise Drosselklappenstellung, Ventileinstellungen und dergleichen ausgewertet werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann der Vergleich anhand einer Änderung eines Verdrehwinkels oder des Verlaufs des Verdrehwinkels der beiden Teilantriebsstränge während eines Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine bei unverändertem Steuereingriff in die Brennkraftmaschine durchgeführt werden. Bleibt ein Steuereingriff mit einem sich ändernden Drehmoment aus, kann davon ausgegangen werden, dass eine Verdrehwinkeländerung an der Drehelastizität auf eine Fehlzündung zurückgeführt werden kann.
  • Die Änderung der Drehkennwerte kann beispielsweise mittels eines Zustandsschätzers erfasst und ermittelt werden.
  • Die Drehkennwerte können von den Einrichtungen beispielsweise als Drehzahlen, Drehgeschwindigkeiten, Drehbeschleunigungen und/oder Drehwinkel erfasst werden. Aus diesen erfassten Drehkennwerten können in den beiden Teilantriebssträngen und/oder in der Drehelastizität anhand weiterer systemimmanenter Größen wie beispielsweise wirksame Hebel, Übersetzungen, Massen und dergleichen jeweils anliegende kinetische und/oder potentielle Energie, die übertragenen Drehmomente und/oder anliegenden Drehzahlen und/oder Drehbeschleunigungen ermittelt werden.
  • Als erste Einrichtung kann beispielsweise der Drehgeber für die Kurbelwelle dienen. Hierzu kann an der Drehelastizität, beispielsweise einem Drehschwingungsdämpfer ein Geberring angeordnet sein, dessen Inkremente von einem feststehenden Sensor erfasst werden. Als zweite Einrichtung kann eine aus einem oder mehreren Hallsensoren zur Erfassung von Inkrementen des Rotors zur elektronischen Kommutierung der Elektromaschine oder eine an einer anderen Stelle angeordnete Sensoreinrichtung dienen. Alternativ kann als zweite Einrichtung ein Zustandsbeobachter dienen, welcher die Drehkennwerte des Rotors und damit des zweiten Teilantriebsstrangs sensorlos anhand von in dem Stator der Elektromaschine induzierten elektrischen Größen wie beispielsweise Induktionsströmen, Induktionsspannungen und dergleichen ermittelt und damit die Elektromaschine steuert.
  • Der vorgeschlagene Hybridantriebsstrang enthält einen ersten Teilantriebsstrang bestehend aus einer Brennkraftmaschine und einer ersten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, einen zweiten Teilantriebsstrang mit einer Elektromaschine mit einem Rotor und einer zweiten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten zur Steuerung der Elektromaschine sowie eine zwischen der Kurbelwelle und dem Rotor angeordnete Drehelastizität, insbesondere einen Drehschwingungsdämpfer. Der Antriebsstrang wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren betrieben.
  • Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Diese zeigt einen Hybridantriebsstrang in schematischer Darstellung.
  • Der schematisch dargestellte Hybridantriebsstrang 1 enthält die Teilantriebsstränge 2, 3. Der Teilantriebsstrang 2 enthält die Brennkraftmaschine 4 mit hier vier Zylindern 5 und der von diesen drehangetriebenen Kurbelwelle 6. An der Kurbelwelle 6 ist die Drehelastizität 7, hier ein Drehschwingungsdämpfer wie beispielsweise ein Zweimassenschwungrad aufgenommen, welche den Teilantriebsstrang 2 vom Teilantriebsstrang 3 trennt. Dem ersten Teilantriebsstrang 2 ist die Einrichtung 8 zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbelwelle 6 und damit der Steuerung der Brennkraftmaschine zugeordnet. Hierzu ist ein Geberring an dem Eingangsteil der Drehelastizität 7 angeordnet, aus dessen Inkrementen von einem Sensor erfasst und aus diesen entsprechende Drehkennwerte, beispielsweise die Drehzahl, den Drehwinkel, die Drehbeschleunigung und/oder dergleichen ermittelt werden.
  • Das Ausgangsteil der Drehelastizität ist drehschlüssig mit dem Rotor 10 der Elektromaschine 9 verbunden. Die Elektromaschine ist dem Teilantriebsstrang 3 zugeordnet. Die Elektromaschine 9 wird mittels der Einrichtung 11 zur Ermittlung von Drehkennwerten gesteuert. Beispielsweise kann die Einrichtung 11 aus einem oder mehreren Hallsensoren gebildet sein, die von einer an dem Rotor oder einem mit diesem drehschlüssig verbundenen Bauteil angeordneten Gebereinrichtung Inkremente erfassen und aus diesen die Drehkennwerte des Rotors 10 zu ermitteln, um mit diesen die Kommutierung der Elektromaschine zu steuern und die Lage des Rotors zeitabhängig zu ermitteln. Alternativ kann eine sensorlose Steuerung der Elektromaschine 9 mittels der Einrichtung 11 erfolgen, indem mittels eines Zustandsbeobachters die elektrischen Größen des Stators 12 erfasst und ausgewertet werden.
  • Um in dem vorgeschlagenen Verfahren Fehlzündungen der Brennkraftmaschine 4 schnell und zuverlässig zu ermitteln, werden von einer nicht dargestellten Steuereinheit die Signale der Einrichtungen 8, 11 gemeinsam ausgewertet. Hierdurch können die Drehkennwerte der Teilantriebsstränge 2, 3 und damit bei Kenntnis oder Modellierung der Systemeigenschaften des Hybridantriebsstrangs Einflussgrößen auf die Teilantriebsstränge 2, 3 und der Drehelastizität 7 wie beispielsweise anliegende Drehmomente, Drehbeschleunigungen, Massenträgheitsmoment und dergleichen bestimmt oder zumindest geschätzt werden.
  • Beispielsweise kann durch Vergleich der Drehkennwerte der Einrichtungen 8, 11 die Wirkung von Zündvorgängen vor und nach der Drehelastizität 7 erfasst und dadurch der Einfluss von Fehlzündungen auf die beiden Teilantriebsstränge 2, 3 erkannt werden. Beispielsweise können die Formen von zeitlich aufeinander folgenden Zündvorgängen der Zylinder 5 miteinander verglichen werden und aus einer Änderung der Formen ein Zündaussetzer in Echtzeit erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich können aus einer Bobachtung des Verdrehwinkels zwischen der Kurbelwelle 6 und des Rotors 10 bei ansonsten konstanten Bedingungen wie beispielsweise ohne Motoreingriff in die Brennkraftmaschine 4 und ohne Änderung der Steuerung der Elektromaschine 9 Fehlzündungen durch Verdrehwinkeländerungen beziehungsweise Änderungen des Verlaufes des Verdrehwinkels während eines Arbeitshubes oder Änderung eines oder mehrerer verdichteter Werte beispielsweise aus dem Verdrehwinkelverlauf erkannt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridantriebsstrang
    2
    Teilantriebsstrang
    3
    Teilantriebsstrang
    4
    Brennkraftmaschine
    5
    Zylinder
    6
    Kurbelwelle
    7
    Drehelastizität
    8
    Einrichtung
    9
    Elektromaschine
    10
    Rotor
    11
    Einrichtung
    12
    Stator
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2012/025434 A2 [0003]
    • DE 10227528 A1 [0004]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Ermittlung eines Momentenverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine (4) mit einer Kurbelwelle (6) eines Hybridantriebsstrangs (1) mit einem ersten Teilantriebsstrang (2) mit der Brennkraftmaschine (4) und einer ersten Einrichtung (8) zur Erfassung von Drehkennwerten des ersten Teilantriebsstrangs (2) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (4), mit einem zweiten, von dem ersten durch eine Drehelastizität (7) getrennten Teilantriebstrang (3) mit einer Elektromaschine (9) mit einem Rotor (10) und einer zweiten Einrichtung (11) zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors (10) zur Steuerung der Elektromaschine (9), dadurch gekennzeichnet, dass Fehlzündungen der Brennkraftmaschine (4) mittels eines Vergleichs der Drehkennwerte der beiden Einrichtungen (8, 11) ermittelt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich anhand einer Änderung der Drehkennwerte infolge zumindest zweier direkt hintereinander folgender Zündvorgänge unterschiedlicher Zylinder (5) oder der jeweils selben Zylinder (5) der Brennkraftmaschine durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich anhand einer Änderung der Drehkennwerte infolge eines Zündverlaufs zumindest eines Zylinders (5) mit einem abgespeicherten und gegebenenfalls laufend adaptierten Zündverlaufs des zumindest einen Zylinders (5) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich anhand einer Änderung eines Verdrehwinkels zwischen der Kurbelwelle (6) und dem Rotor (10) bei unverändertem Steuereingriff in die Brennkraftmaschine (4) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Drehkennwerte mittels eines Zustandsschätzers erfasst und ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von den Einrichtungen (8, 11) die Drehkennwerte als Drehzahlen, Drehgeschwindigkeiten, Drehbeschleunigungen und/oder Drehwinkel erfasst und ermittelt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Drehkennwerten in den Teilantriebssträngen (2, 3) und/oder in der Drehelastizität (7) die jeweils anliegende kinetische und/oder potentielle Energie, die übertragenen Drehmomente und/oder anliegenden Drehzahlen und/oder Drehbeschleunigungen ermittelt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkennwerte des zweiten Teilantriebsstrangs (3) mittels einer Sensoreinrichtung zur Steuerung einer elektrisch kommutierten Elektromaschine (9) erfasst und ermittelt werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehkennwerte des zweiten Teilantriebsstrangs (3) mittels eines Zustandsbeobachters einer sensorlos anhand in deren Stator (12) induzierten elektrischen Größen gesteuerten Elektromaschine (9) erfasst und ermittelt werden.
  10. Hybridantriebsstrang (1) mit einem ersten Teilantriebsstrang (2) enthaltend eine Brennkraftmaschine (4) und eine erste Einrichtung (8) zur Erfassung von Drehkennwerten einer Kurbelwelle (6) der Brennkraftmaschine (4), einem zweiten Teilantriebsstrang (3) mit einer Elektromaschine (9) mit einem Rotor (10) und einer zweiten Einrichtung (11) zur Erfassung von Drehkennwerten zur Steuerung der Elektromaschine (9) sowie einer zwischen der Kurbelwelle (6) und dem Rotor (10) angeordneten Drehelastizität (7), insbesondere einem Drehschwingungsdämpfer zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
DE102021101609.6A 2020-02-20 2021-01-26 Verfahren zur Ermittlung eines Momentverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und Hybridantriebsstrang Pending DE102021101609A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020104502.6 2020-02-20
DE102020104502 2020-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021101609A1 true DE102021101609A1 (de) 2021-08-26

Family

ID=74561653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021101609.6A Pending DE102021101609A1 (de) 2020-02-20 2021-01-26 Verfahren zur Ermittlung eines Momentverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und Hybridantriebsstrang

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230095324A1 (de)
CN (1) CN114930009A (de)
DE (1) DE102021101609A1 (de)
WO (1) WO2021164811A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021126722A1 (de) 2021-10-14 2023-04-20 Rolls-Royce Solutions GmbH Verfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebs, Hybrid-Antrieb, Steuergerät, Fahrzeug

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227528A1 (de) 2002-06-20 2004-01-08 Daimlerchrysler Ag Laufunruhe- und Zündaussetzererkennung bei einer Brennkraftmaschine
WO2012025434A2 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Avl Software And Functions Gmbh Verfahren zum detektieren von fehlzündungen in verbrennungsmotoren und detektierungsvorrichtung

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4849072B2 (ja) * 2005-12-21 2011-12-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火判定装置およびこれを搭載する車両並びに失火判定方法
JP4492549B2 (ja) * 2006-01-27 2010-06-30 トヨタ自動車株式会社 失火判定装置、ハイブリッド自動車及び失火判定方法
JP4345847B2 (ja) * 2006-09-01 2009-10-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火判定装置および失火判定方法並びに車両
JP4967671B2 (ja) * 2007-01-15 2012-07-04 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両のエンジン失火検出制御装置
DE102010034426A1 (de) * 2009-09-03 2011-03-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Zündaussetzerkennung
JP2012126189A (ja) * 2010-12-14 2012-07-05 Suzuki Motor Corp 内燃機関の失火検出装置
JP6658179B2 (ja) * 2016-03-23 2020-03-04 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10005469B2 (en) * 2016-06-08 2018-06-26 Fca Us Llc Response amplitude modification for hybrid electric vehicle misfire detections
JP6603348B2 (ja) * 2018-03-23 2019-11-06 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 失火判定装置
JP6624325B1 (ja) * 2019-03-29 2019-12-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の失火検出装置、内燃機関の失火検出システム、データ解析装置、内燃機関の制御装置、内燃機関の失火検出方法、および受信実行装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227528A1 (de) 2002-06-20 2004-01-08 Daimlerchrysler Ag Laufunruhe- und Zündaussetzererkennung bei einer Brennkraftmaschine
WO2012025434A2 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Avl Software And Functions Gmbh Verfahren zum detektieren von fehlzündungen in verbrennungsmotoren und detektierungsvorrichtung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021126722A1 (de) 2021-10-14 2023-04-20 Rolls-Royce Solutions GmbH Verfahren zum Steuern eines Hybrid-Antriebs, Hybrid-Antrieb, Steuergerät, Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
CN114930009A (zh) 2022-08-19
US20230095324A1 (en) 2023-03-30
WO2021164811A1 (de) 2021-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2726353B1 (de) Hybridischer antriebsstrang mit aktiver drehschwingungsdämpfung und verfahren zur durchführung der aktiven drehschwingungsdämpfung
DE112007003038B4 (de) Antriebsstrang
DE102006012858A1 (de) Verfahren zur Diagnose von Aussetzern einer Verbrennungskraftmaschine
DE102010036146A1 (de) Mustererkennung bei einer zufälligen Fehlzündung
AT508909A4 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung einer prüfstandsanordnung
DE102008050287A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102018115310A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Steuerungssystem zur Ermittlung der Drehrichtung des Rotors
DE19945811A1 (de) Verbrennungsaussetzererkennungsverfahren
DE102015101005A1 (de) Verfahren zum Starten eines Kraftfahrzeugmotors sowie Motorsteuergerät zur Steuerung eines Kraftfahrzeugmotors
DE102021101609A1 (de) Verfahren zur Ermittlung eines Momentverlaufs, insbesondere von Fehlzündungen einer Brennkraftmaschine eines hybridischen Antriebsstrangs und Hybridantriebsstrang
DE102009013409A1 (de) Antriebsstrang
DE102017218656A1 (de) Verfahren zur Überwachung des Betriebs eines Hybrid-Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
WO2008040282A1 (de) Antriebsstrang
DE102021101890A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs
DE102015013541B4 (de) Verfahren zum Betrieb einer Elektromaschine
EP2512859B1 (de) Verfahren zur steuerung eines elektromotors
DE102011108226A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems sowie Antriebssystem
EP1574835B1 (de) Verfahren und Steuergerät zum Bereinigen eines Drehzahlsignals
EP3470653A1 (de) Verfahren zum erkennen von kompressionsverlusten von zylindern einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine
DE102012007322A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hybridantriebsvorrichtung
DE112007003032B4 (de) Antriebsstrang
WO2016055039A2 (de) Antriebssystem für ein schiff und verfahren zum betreiben des antriebssystems
DE102020215700B4 (de) Verfahren zum Erkennen von Aussetzern
DE102013100965B4 (de) Verfahren zum aktiven Isolieren eines Antriebsstrangs von Drehschwingungen einer Welle einer Maschine, insbesondere einer Kurbelwelle einer Hubkolbenmaschine, und eine entsprechende Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102011105545B4 (de) Verfahren zur Bestimmung einer Brennraumfüllung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeuges und Steuervorrichtung für die Brennkraftmaschine