DE60104247T2 - Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE60104247T2
DE60104247T2 DE60104247T DE60104247T DE60104247T2 DE 60104247 T2 DE60104247 T2 DE 60104247T2 DE 60104247 T DE60104247 T DE 60104247T DE 60104247 T DE60104247 T DE 60104247T DE 60104247 T2 DE60104247 T2 DE 60104247T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
motor
pulse
electric motor
control system
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60104247T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60104247D1 (de
Inventor
Johan LINDSTRÖM
Krister Frederiksson
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.)
Volvo Car Corp
Original Assignee
Volvo Car Corp
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 Volvo Car Corp filed Critical Volvo Car Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE60104247D1 publication Critical patent/DE60104247D1/de
Publication of DE60104247T2 publication Critical patent/DE60104247T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26Arrangement 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 apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

  • TECHNISCHER BEREICH
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufnehmen beziehungsweise Absorbieren eines Spiels in einem Antriebsstrang, wenn ein Lastwechsel in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs auftritt. Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zur Anwendung des Verfahrens.
  • STAND DER TECHNIK
  • In modernen Kraftfahrzeugen können manchmal Vibrationen beziehungsweise Schwingungen in dem Antriebsstrang auftreten. In diesem Zusammenhang bedeutet Antriebsstrang alle die Komponenten der Übertragung zwischen der Ausgangskurbelwelle des Motors und den Antriebsradachsen. Schwingungen können zum Beispiel bei Spiel im Antriebsstrang auftreten, wenn von dem Motor auf den letzteren ein Moment beziehungsweise Drehmoment aufgebracht wird. Dieses Spiel kann während Motorbremsens auftreten, wenn ein negatives Drehmoment den Antriebsstrang belastet und den letzteren wie eine Torsionsfeder aufbeziehungsweise verdreht. Bei geöffneter Drosselklappe ist der Antriebsstrang mit einem positiven Drehmoment beaufschlagt, was bedeutet, daß er einem Lastwechsel unterzogen wird. Wenn das auf den Antriebsstrang aufgebrachte Drehmoment vom Bremsen zum Antreiben wechselt, kann dieser Lastwechsel einen Ruck mit sich bringen, der nachfolgende Schwingungen durch den Antriebsstrang bewirkt. Die Hauptursache für diesen Ruck ist eine ungeprüfte Beschleunigung des Schwungrads, wenn der Antriebsstrang dieses Spiel durchläuft.
  • Abgesehen von einem unangenehmen Gefühl für den Fahrer und die Beifahrer, können diese Schwingungen einen unnötigen Anstieg von Verschleiß in dem Antriebsstrang erzeugen. Unter bestimmten Umständen können Schwingungen, die auf die Antriebsräder übertragen werden, zum Beispiel in Kurven oder auf einer glatten beziehungsweise schlüpfrigen Oberfläche Situationen auslösen, die eine Gefahr für den Verkehr sind.
  • Zum Beispiel ist aus WO-A1-9708440 eine Anordnung und ein Verfahren zur Verbesseren des Letzteren bereits bekannt, dessen Aufgabe es ist, Drehmomentschwankungen mittels eines an den Antriebsstrang gekoppelten Elektromotors zu regeln. Durch Messung des Drehmoments auf dem Antriebsstrang und Rückübermitteln dieser gemessenen Werte an ein Steuersystem kann der Elektromotor kontinuierlich so geregelt werden, daß er Rucken und Schwingungen entgegenwirkt, die mit Lastwechseln verbunden sind.
  • Der Nachteil dieses Systems besteht darin, daß es relativ kompliziert ist und ein Steuersystem erfordert, welches geeignet ist, auf die schnellen Schwingungen zu reagieren, die in dem Antriebsstrang auftreten können. Wenn Schwingungen vorkommen, für welche das Steuersystem nicht programmiert ist, kann es Probleme geben, diese schnell genug zu dämpfen. Das System ist überdies dazu ausgelegt, Schwingungen in dem Antriebsstrang als eine Funktion von gemessenen Drehmomentschwingungen entgegenzuwirken, das heißt, daß das System nur reagiert, wenn das Auftreten eines Rucks begonnen hat und/oder die Schwingungen gemessen werden können.
  • Weitere bekannte Lösungen bestehen darin, die interne Verbrennung des Motors so zurückzuhalten, daß die Momentänderung des Motors Null ist, wenn der Antriebsstrang das Spiel durchläuft. Das kann dadurch erfolgen, indem die Verstellung der Drosselklappe (aufgebracht auf eine elektrische Drosselklappe) gedämpft wird, was in einem schwächeren Ansprechverhalten resultiert, oder indem die Zündung reduziert und/oder die Luftzufuhr und/oder die Kraftstoffzufuhr geregelt wird, woraus sich zusätzlich zu schwächerem Ansprechverhalten ein höherer Kraftstoffverbrauch ergibt.
  • EP 0 934 844 A offenbart die Merkmale des Oberbegriffs der Ansprüche 1 bis 7.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem zu schaffen, in welchem Rucken und Schwingungen, die durch Spiel im Antriebsstrang bei auftretendem Lastwechsel erzeugt werden, minimiert werden, indem der Antriebsstrang mit einer bestimmten Vorlast beziehungsweise Vorspannung beaufschlagt wird. Dieses wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 und die Anordnung nach Anspruch 7 erreicht.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren hat zum Ziel, Spiel in einem Antriebssystem aufzunehmen oder vorzuspannen, wenn ein Lastwechsel auftritt. In diesem Zusammenhang weist das Antriebssystem Folgendes auf: einen Motor, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor, der an einen Antriebsstrang in einem Fahrzeug gekoppelt ist, einen Elektromotor, welcher auf den Antriebsmotor und/oder den Antriebsstrang mit einem Antriebs- oder Bremsmoment wirkt, wobei der Motor an den Antriebsmotor gekoppelt ist oder einen Teil des Antriebsstrangs bildet, und ein Steuersystem zum Steuern des Elektromotors. Der Elektromotor besteht vorzugsweise aus einem integrierten Anlasser- motor und Generator, welcher im Weiteren als ein ISG bezeichnet wird, der mit der Kurbelwelle des Motors direkt oder indirekt über eine Transmission, zum Beispiel eine Kette, gekoppelt werden kann. Ein ISG kann auch an jeder Stelle in dem Antriebsstrang hinter dem Antriebsmotor angebracht werden, zum Beispiel nahe an dem Getriebe. Wenn das Steuersystem feststellt, daß ein Lastwechsel unmittelbar bevorsteht, wird ein Puls an den Elektromotor gesendet, welcher seinerseits einen Drehmoment- beziehungsweise Momentpuls erzeugt, der das Spiel in dem Antriebsstrang aufnimmt beziehungsweise absorbiert.
  • Um dieses zu ermöglichen, wird das Steuersystem mit Eingabedaten von dem Motor versehen, so daß es einen bevorstehenden Lastwechsel abtasten und darauf reagieren kann, bevor die Momentphase beziehungsweise -stufe von dem Motor auf den Antriebsstrang aufgebracht wird. Dieses ist auf Grund der Verzögerung möglich, welche zwischen der Anforderung des Fahrers an das Steuersystem des Motors und der Bereitstellung des Drehmoments durch den Motor auftritt. Diese Verzögerung tritt auf, da einerseits von dem Motorsteuersystem Zeit benötigt wird, Kraftstoffeinspritzung und Zündung einzustellen, und andererseits der Antriebsmotor ein bestimmtes Trägheitsmoment zur Drehzahlerhöhung und Bereitstellen des Drehmoments überwinden muß.
  • Das Steuersystem mißt bei den laufenden Betriebsbedingungen auf den Antriebsstrang aufgebrachtes Drehmoment und berechnet auf dieser Basis das aktuelle Spiel in dem Antriebsstrang. In Abhängigkeit dieser Werte wählt das Steuersystem die Höhe und Dauer des Pulses aus einer Matrix aus, die in einem Speicher abgelegt ist. Das Puls selbst kann variierende Formen aufweisen, so zum Beispiel ein individueller Rechteckpuls, ein wiederholter Rechteckpuls mit gleichförmigen oder variierenden Intervallen, ein Puls mit Schräge oder ein Sägezahnpuls, oder ein sinusförmiger Puls, der sowohl positive als auch negative Werte aufweisen kann. Für die Erfindung ist es wichtig, daß der Puls ungeachtet von Form, Höhe und Dauer nur einmal gesendet wird, wenn ein bevorstehender Lastwechsel abgetastet wird. Der Puls wird an den Elektromotor gesendet, welcher einen Momentpuls erzeugt, der das Spiel in dem Antriebsstrang aufnimmt. Wenn der Puls korrekt ausgewählt worden ist, ist der Antriebsstrang vorgespannt, wenn die Momentstufe von dem Motor aufgebracht wird, wobei dann Rucken und Schwingungen in dem System vermieden werden.
  • Dennoch können Situation entstehen, für welche die Matrix des Steuersystems nicht vorbereitet worden ist, zum Beispiel unerwartete oder extreme Betriebszustände mit Drehmomenten, die nicht in der Matrix enthalten sind, oder Verschleiß von Teilen in dem Antriebsstrang, welcher in dem sich mit der Zeit vergrößernden Spiel resultiert. Pulse, die zu groß sind, können dazu führen, daß der Momentpuls des Elektromotors selbst Rucken oder Schwingungen hervorruft, während zu kleine Pulse Momentpulse ergeben, die das Spiel in dem Antriebsstrang nicht vollständig aufnehmen. Das Steuersystem mißt deshalb auch den Grad, mit welchem der Momentpuls das Spiel in dem Antriebsstrang aufnimmt. Die Größe des Pulses in der Matrix kann somit auf der Grundlage korrigiert werden, wie Momentpulse von dem Elektromotor das Spiel aufgenommen haben. Zusätzlich zur Korrektur von vorhandenen Werten der Höhe und/oder Dauer des Pulses in der Matrix ist es auch möglich, neue Werte für Zustände hinzuzufügen, die sie nicht enthält. Das System weist daher keine direkte Rückkopplung für kontinuierliche Regelung auf, aber es ist selbstlernend in einer solchen Art und Weise, daß es die Funktion des Steuersystems durch Überprüfung der Auswirkung von früher gesendeten Pulsen auf das Spiel in dem Antriebsstrang anpaßt.
  • Weitere Vorteile des Systems bestehen zusätzlich zu reduziertem Verschleiß und verbesserter Sicherheit darin, daß der Antriebsstrang mit größerer Genauigkeit gesteuert werden kann und stabiler ist. Das Ansprechverhalten des Motors kann auch verbessert werden, da geringere Regelung des Antriebsmotors und des Elektromotors erforderlich ist. Dieses bedeutet wiederum, daß der Kraftstoffverbrauch bei dem Prozeß reduziert werden kann, da das Einspritzsystem weniger Anweisungen von dem Steuersystem des Motors erhält und gleichförmiger arbeiten kann.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 stellt einen schematischen Aufbau des Antriebssystems eines Fahrzeugs dar;
  • 2A zeigt eine Drehmomentkurve mit vom Fahrer angefordertem Drehmoment;
  • 2B zeigt eine Drehmomentkurve mit vom Motor geliefertem Drehmoment;
  • 2C zeigt eine Drehmomentkurve für einen Momentpuls von dem Elektromotor; und
  • 2D zeigt eine Drehmomentkurve mit auf die Antriebsräder aufgebrachtem Drehmoment.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in 1 dargestellt und weist Folgendes auf: ein Antriebssystem mit einer Verbrennungsmaschine 1, die mit einem Antriebsstrang 2 gekoppelt ist, ein Elektromotor 3, vorzugsweise in der Form eines ISG, und ein elektronisches Steuersystem 4 für den Elektromotor 3. Der Antriebsstrang 2 beinhaltet ein Getriebe mit Kupplung 5 und eine Antriebswelle 6 zwischen dem Getriebe 5 und den Antriebsrädern 7. Die Erfindung kann sowohl für Fahrzeuge mit Frontantrieb und Heckantrieb Verwendung finden, als auch für Fahrzeuge mit Vierradantrieb.
  • Das Steuersystem 4 ist mit einem Motorsteuersystem 8 für den Motor gekoppelt, um so Daten über die Betätigungen des Fahrers hinsichtlich der Drosselklappe des Motors zu erhalten, und es ist mit mindestens einem Sensor zur Messung des Drehmoments auf dem Antriebsstrang 2 gekoppelt. Ein erster Sensor 9 ist vorzugsweise in der Nähe der Abtriebswelle des Motors 1 angeordnet. Zur Überwachung der Beeinflussung des Antriebssystems unter verschiedenen Betriebsbedingungen können zusätzliche Drehmomentsensoren 10, 11 an geeigneten Abschnitten beziehungsweise Teilen des Antriebsstrangs 2 angeordnet sein. Um eine Möglichkeit zur Steuerung des Elektromotors 3 bei verschiedenen Betriebszuständen zu schaffen, ist das Steuersystem 4 mit einem Speicher 12 ausgerüstet. Der Speicher 12 enthält Daten in einer Matrix, wobei der Wert des an den Elektromotor 3 zu sendenden Pulses in Abhängigkeit von den Eingabesignalen ausgewählt wird, die das Steuersystem 4 von dem Motorsteuersystem 8 und von einem oder von mehreren Drehmomentsensoren 9 bis 11 erhält.
  • Es ist jedoch möglich, ein System ohne Drehmomentsensoren aufzubauen, weil es möglich ist, die Größe des Drehmoments mit hoher Genauigkeit abzuschätzen, entweder empirische oder mittels vorausgehender Messungen.
  • Die Funktionsweise des Systems kann aus den Diagrammen in den 2A bis 2D ersehen werden. Wenn bei einem Betriebszustand das Fahrzeug durch den Motor gebremst wird und der Fahrer die Drosselklappe öffnen möchte, wird eine Anforderung nach Drehmoment an die Motorsteuerung 8 gesendet. Wenn eine Anforderung nach Drehmoment MR in dem Zeitpunkt tR auftritt, wird dieses von dem Steuersystem 4 abgetastet. Wie aus der 2A, die das angeforderte Drehmoment als eine Funktion der Zeit darstellt, und aus der 2B ersichtlich ist, die das gelieferte Drehmoment vom Motor als eine Funktion der Zeit darstellt, tritt eine Zeitverzögerung tD zwischen dem Zeitpunkt tR der Anforderung nach Drehmoment MR und dem Zeitpunkt tC der Lieferung von Drehmoment MC durch den Motor auf. Diese Verzögerung entsteht, da einerseits das Motorsteuersystem Zeit benötigt, um Luftzufuhr, Kraftstoffeinspritzung und Zündung einzustellen, und andererseits der Antriebsmotor eine bestimmte Trägheit seiner beweglichen Teile überwinden muß, um eine Drehzahlsteigerung vorzunehmen, bevor Drehmoment geliefert werden kann.
  • Sobald eine solche Anforderung nach Drehmoment an das Motorsteuersystem gesendet worden ist, wird dieses von dem Steuersystem 4 abgetastet. Mittels des durch den Sensor 9 gemessenen Drehmoments kann das Steuersystem 4 die Größe des vorhandenen Spiels in dem Antriebsstrang 2 berechnen. Das Spiel besteht aus dem Winkel, um den der gesamte Antriebsstrang 2 aus seiner momentanen Bremsstellung heraus gedreht werden muß, um fähig zu sein, ein Antriebsmoment von dem Antriebsmotor aufzunehmen, ohne daß Rucken oder Schwingungen in dem Antriebssystem entstehen. Dieses errechnete Spiel, die Größe des Bremsmoments MB und die Größe des angeforderten Drehmoments MR bilden die Basis für die von dem Steuersystem 4 durchgeführte Auswahl eines geeigneten Pulses aus der Matrix in dem Speicher 12. Zu dem Zeitpunkt tT wird von dem Steuersystem 4 an den Elektromotor 3 ausgelöst. Die Verzögerung von dem Zeitpunkt tR der Anforderung nach Drehmoment bis zu dem Zeitpunkt tT der Auslösung des Elektromotors 3 ist sehr kurz, vorzugsweise kürzer als 300 ms.
  • Wie aus der 2C ersichtlich ist, die geliefertes Drehmoment von dem Elektromotor 3 als eine Funktion der Zeit darstellt, gibt der Motor einen Momentpuls proportional zu dem von der Matrix des Steuersystems 4 vorher festgelegten Puls ab. Der Motor 3 erzeugt ein Drehmoment ME für einen vorher festgelegten Zeitabschnitt tP. Der Momentpuls wird an den Antriebsstrang 2 während der Verzögerung tD zwischen dem Zeitpunkt tR der Anforderung nach Drehmoment und dem Zeitpunkt tC geliefert, wenn die Drehmomentzunahme auf das von dem Antriebsmotor gelieferten Drehmoment MC beginnt. Durch Verwendung eines Elektromotors kann der Puls mit hoher Genauigkeit und in schnellen Verarbeitungsschritten auf Grund seiner kurzen Zeitdauer gesteuert werden.
  • 2D stellt auf die Antriebsräder aufgebrachtes Drehmoment als eine Funktion der Zeit dar. Wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, wird der Übergang zwischen Bremsmoment MB und gewünschtem Antriebsmoment MW mittels der Erfindung ohne Rucken oder Schwingungen sanft erreicht.
  • Wie aus der 2B ersichtlich ist, die auch von dem Antriebsmotor geliefertes Drehmoment ohne das erfindungsgemäße System darstellt (unterbrochenen Linie), ermöglicht das System, daß das Ansprechverhalten des Antriebsmotors verbessert wird. Um Rucken oder Vibrationen zu vermeiden oder zu minimieren, muß das von dem Antriebsmotor 1 an den Antriebsstrang 2 gelieferte Drehmoment während des Lastwechsels langsamer erhöht werden. Dieses kann in 2D besser erkannt werden, die auch das auf die Antriebsräder aufgebrachte Drehmoment ohne das erfindungsgemäße System zeigt (unterbrochene Linie). In diesem Zusammenhang ist es ersichtlich, daß das gewünschte Drehmoment MW für die Antriebsräder schneller und ohne Drehschwingungen in dem Antriebsstrang geliefert werden kann, wenn Vorspannen des Spiels gemäß der Erfindung Verwendung findet.
  • In dem Fall, daß Situationen auftreten, für welche die Matrix des Steuersystems nicht vorbereitet worden ist, zum Beispiel unerwartete oder extreme Betriebsbedingungen mit Drehmomenten, die nicht in der Matrix enthalten sind, oder Verschleiß von Teilen in dem Antriebsstrang, welcher als Ergebnis das Spiel aufweist, auf welchem die Matrix basiert, nimmt über die Zeit zu, kann die Matrix des Speichers korrigiert werden. Mittels eines oder mehrerer Drehmomentsensoren 9 bis 11 oder als Alternative mittels des Geschwindigkeits- beziehungsweise Drehzahlsensors (nicht dargestellt) des Antriebsmotors kann das Steuersystem 4 die Auswirkung des auf den Antriebsstrang 2 aufgebrachten Pulses überprüfen. Geeignete Positionen für die zusätzlichen Sensoren 9 und 10 können in der Nähe des Getriebes 5 oder in der Nähe der Achsen der Antriebsräder 7 liegen.
  • Pulse von dem Steuersystem 4, die zu groß ausfallen, können darin resultieren, daß der Momentpuls des Elektromotors 3 selbst Rucken oder Schwingungen in dem Antriebsstrang 2 erzeugt, während zu kleine Pulse als Ergebnis Momentpulse aufweisen, welche das Spiel in dem Antriebsstrang 2 nicht vollständig aufnehmen. Daher mißt das Steuersystem 4 auch den Grad, in welchem der Momentpuls das Spiel in dem Antriebsstrang 2 aufnimmt. Die Größe des Pulses in der Matrix in dem Speicher 12 kann somit auf der Basis korrigiert werden, wie Momentpulse von dem Elektromotor 3 das Spiel aufgenommen haben. Wenn zum Beispiel Verschleiß in dem Antriebsstrang 2 zu einer Erhöhung des Spiels führt, wird der Wert der Pulsgröße in der Matrix einen nicht adäquaten Momentpuls von dem Elektromotor hervorbringen. Die Diskrepanz kann von dem Drehmomentsensor 9 gemessen werden, dessen Signal eine Fehlermeldung in dem Steuersystem 4 auslöst. In Abhängigkeit von dem Fehler errechnet das Steuersystem 4 einen neuen Wert für die Höhe und/oder Dauer des Pulses für die momentanen Betriebsbedingungen und fügt diesen in die Matrix des Speichers 12 ein. Zusätzlich zur Korrektur von vorhandenen Werten der Höhe und/oder Dauer von Pulsen in der Matrix ist es auch möglich, neue Werte für Situationen hinzuzufügen, die die Matrix nicht beinhaltet. Das System weist daher keine direkte Rückkopplung für kontinuierliche Regelung auf, sondern es ist selbstlernend in einer solchen Art und Weise, daß es die Funktion des Steuersystems 4 durch Überprüfung der Auswirkung von früher gesendeten Pulsen auf das Spiel in dem Antriebsstrang 2 anpaßt.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Aufnehmen eines Spiels in einem Antriebssystem, wenn ein Lastwechsel auftritt, wobei das Antriebssystem aufweist: • einen Antriebsmotor (1), vorzugsweise einen Verbrennungsmotor, welcher an einen Antriebsstrang (2) in einem Fahrzeug gekoppelt ist, einen Elektromotor (3), welcher auf den Antriebsmotor (1) und/oder den Antriebsstrang (2) mit einem Antriebs- oder Bremsmoment wirkt, wobei der Motor (3) an den Antriebsmotor gekoppelt ist oder einen Teil des Antriebsstrangs bildet, • ein Steuersystem (4) zum Steuern des Elektromotors (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: – Bestimmen, ob ein Lastwechsel bevorsteht; – Bestimmen, ob ein Antriebs- oder Bremsmoment von dem Elektromotor (3) benötigt wird, – Senden eines einzelnen Pulses an den Elektromotor, wenn ein Lastwechsel auftritt, wobei ein Momentpuls von dem Elektromotor das Spiel in dem Antriebsstrang (2) aufnimmt, bevor eine Momentstufe von dem Antriebsmotor (1) beginnt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) ein Moment misst, welches auf den Antriebsstrang (2) unter den gegenwärtigen Betriebsbedingungen wirkt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) die Höhe und/oder die Dauer des Pulses aus einer Matrix in einem Speicher (12) auf der Basis des angelegten Moments auswählt.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) den Grad misst, mit welchem der Momentpuls das Spiel in dem Antriebsstrang (2) aufnimmt.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) die Größe des Pulses für die gegenwärtigen Betriebsbedingungen in der Matrix auf der Basis korrigiert, wie der Momentpuls von dem Elektromotor (3) das Spiel aufgenommen hat.
  6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es angewandt wird, wenn der Lastwechsel in dem Antriebsstrang (2) von negativem (MB) zu positivem (MC) Moment übergeht und umgekehrt.
  7. Antriebssystem zum Anwenden des Verfahrens gemäß Anspruch 1, wobei das Antriebssystem enthält: • einen Antriebsmotor (1), vorzugsweise einen internen Verbrennungsmotor, welcher an einen Antriebsstrang (2) in einem Fahrzeug gekoppelt ist, • einen Elektromotor (3), welcher auf den Antriebsmotor (1) und/oder den Antriebsstrang (2) mit einem Antriebs- oder Bremsmoment wirken kann, wobei der Motor (3) mit dem Antriebsmotor (1) verbunden ist oder einen Teil des Antriebsstrangs (2) bildet, • ein Steuersystem (4) zum Steuern des Elektromotors (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) so eingerichtet ist, dass ein einziger Puls an den Elektromotor (3) gesendet wird, wenn ein Lastwechsel auftritt, wobei der Motor einen Momentpuls erzeugt, für den Zweck des Aufnehmens eines Spiels in dem Antriebsstrang (2), bevor eine Momentstufe von dem Antriebsmotor (1) beginnt.
  8. Antriebssystem gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) aus einem integrierten Anlassermotor und Generator besteht.
  9. Antriebssystem gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) mit einer Matrix, welche in einem Speicher (12) gespeichert ist, zur Verfügung gestellt ist, in welchem die Größe und Dauer des Pulses mit verschiedenen Betriebsbedingungen verknüpft sind.
  10. Antriebssystem gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (2) mit mindestens einem Sensor (9, 10, 11) ausgestattet ist, um den Effekt des Momentpulses auf das Spiel in dem Antriebsstrang (2) zu messen.
  11. Antriebssystem gemäß dem Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (4) so eingerichtet ist, dass die Größe des Pulses in der Matrix hinsichtlich gemessener Werte von den Sensoren (9, 10, 11) korrigiert werden.
  12. Antriebssystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastwechsel auftritt, wenn der Antriebsmotor (1) vom Motorbremsen zum Motorantrieb wechselt und umgekehrt.
DE60104247T 2000-09-07 2001-09-05 Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs Expired - Lifetime DE60104247T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0003160A SE516313C2 (sv) 2000-09-07 2000-09-07 Förfarande och anordning för styrning av ett drivssystem
SE0003160 2000-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60104247D1 DE60104247D1 (de) 2004-08-19
DE60104247T2 true DE60104247T2 (de) 2005-07-28

Family

ID=20280919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60104247T Expired - Lifetime DE60104247T2 (de) 2000-09-07 2001-09-05 Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6870335B2 (de)
EP (1) EP1186461B1 (de)
DE (1) DE60104247T2 (de)
SE (1) SE516313C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013335B4 (de) * 2006-03-22 2010-10-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren zum Steuern des Drehmoments eines Kraftfahrzeug- Antriebsstrangs zum Umgang mit Klacken unter Verwendung einer multivariaten aktiven Endantriebsdämpfung
DE102018218605A1 (de) 2018-10-30 2020-04-30 Audi Ag Verfahren und Antriebssteuergerät zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung sowie Kraftfahrzeug mit einem Antriebssteuergerät
DE102021006520B3 (de) 2021-05-07 2022-09-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Geräuschminderung bei einem Getriebe eines elektrischen Fahrzeugantriebs
DE102021111908B3 (de) 2021-05-07 2022-09-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Geräuschminderung bei einem Getriebe eines elektrischen Fahrzeugantriebs

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2386932A (en) * 2002-03-28 2003-10-01 Luk Lamellen & Kupplungsbau Method of controlling engine torque during a gear shift
DE102005012931B4 (de) * 2005-03-15 2019-01-31 Volkswagen Ag Verfahren zur Steuerung eines Momentenaufbaus eines Hybridfahrzeugs sowie Hybridfahrzeug
GB2448671A (en) * 2007-01-20 2008-10-29 Ford Global Technologies Llc A method of controlling driveline backlash
CN101734173B (zh) * 2008-11-26 2013-08-28 比亚迪股份有限公司 电机档位控制系统及控制方法
US10946855B2 (en) * 2015-06-26 2021-03-16 C.R.F. Società Consortile Per Azioni Method for reducing noise in a driveline of a motor vehicle
SE542083C2 (en) * 2017-10-02 2020-02-18 Scania Cv Ab Method and system for controlling at least one electrical machine to eliminate drivetrain backlash
GB2571331B (en) * 2018-02-26 2021-06-23 Jaguar Land Rover Ltd BEV torque split control

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5185543A (en) * 1990-02-27 1993-02-09 Fichtel & Sachs Ag Motor vehicle drive line torsional vibration damper
DE4434111A1 (de) * 1994-09-23 1996-03-28 Kongsberg Automotive Technolog Steuerung für eine automatisch betätigte Kupplung
US6148784A (en) * 1995-08-31 2000-11-21 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Drive systems, especially for a motor vehicle, and method of operating same
WO1997008440A1 (de) 1995-08-31 1997-03-06 Isad Electronic Systems Gmbh & Co. Kg Antriebssystem, elektrische maschine zur verwendung in einem antriebssystem und verfahren zum betreiben einer elektrischen maschine in einem antriebssystem
JP3456329B2 (ja) * 1995-12-08 2003-10-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
DE19709134C2 (de) 1997-03-06 2000-07-13 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Antriebssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zur Steuerung der Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors
JP3257486B2 (ja) * 1997-11-12 2002-02-18 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置および内燃機関制御装置
JP3173450B2 (ja) * 1998-02-04 2001-06-04 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車の駆動制御装置
SE510654C2 (sv) * 1998-07-06 1999-06-14 Scania Cv Ab Anordning och förfarande för en drivenhet hos ett fordon
DE19839315A1 (de) * 1998-08-28 2000-03-09 Isad Electronic Sys Gmbh & Co Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems
US6039028A (en) 1999-01-14 2000-03-21 Ford Global Technologies, Inc. Active engine speed pulsation damping
GB2346351A (en) * 1999-02-06 2000-08-09 Rover Group A motor vehicle having an electric motor for damping torque changes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007013335B4 (de) * 2006-03-22 2010-10-14 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Verfahren zum Steuern des Drehmoments eines Kraftfahrzeug- Antriebsstrangs zum Umgang mit Klacken unter Verwendung einer multivariaten aktiven Endantriebsdämpfung
DE102018218605A1 (de) 2018-10-30 2020-04-30 Audi Ag Verfahren und Antriebssteuergerät zum Betrieb von zumindest zwei elektrischen Antriebsmaschinen bei einer Laständerung sowie Kraftfahrzeug mit einem Antriebssteuergerät
WO2020088818A1 (de) 2018-10-30 2020-05-07 Audi Ag Verfahren und antriebssteuergerät zum betrieb von zumindest zwei elektrischen antriebsmaschinen bei einer laständerung sowie kraftfahrzeug mit einem antriebssteuergrät
US11813943B2 (en) 2018-10-30 2023-11-14 Audi Ag Method and drive control device for operating at least two electric drive machines in the event of a change in load and motor vehicle with a drive control device
DE102021006520B3 (de) 2021-05-07 2022-09-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Geräuschminderung bei einem Getriebe eines elektrischen Fahrzeugantriebs
DE102021111908B3 (de) 2021-05-07 2022-09-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Geräuschminderung bei einem Getriebe eines elektrischen Fahrzeugantriebs

Also Published As

Publication number Publication date
EP1186461B1 (de) 2004-07-14
SE0003160L (sv) 2001-12-17
SE0003160D0 (sv) 2000-09-07
EP1186461A1 (de) 2002-03-13
DE60104247D1 (de) 2004-08-19
US20020049120A1 (en) 2002-04-25
US6870335B2 (en) 2005-03-22
SE516313C2 (sv) 2001-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4239711B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
DE19721298C2 (de) Hybrid-Fahrantrieb für ein Kraftfahrzeug
DE112008001208B4 (de) Steuergerät und Steuerverfahren für eine Fahrzeugantriebseinheit
AT412916B (de) Verfahren zur simulation des fahrverhaltens von fahrzeugen
DE3728573C1 (de) Einrichtung zum Regeln wenigstens einer das Antriebsmoment einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges beeinflussenden Groesse
DE3711913C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Antriebsschlupfverhinderung
DE60104247T2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Steuerung eines Antriebstranges eines Fahrzeugs
DE4017421A1 (de) Aufhaengungs-steuereinrichtung
DE19615806B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeuges
DE102008054704A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Hybridfahrzeuges
DE102010005879B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugmaschine während eines Schaltvorgangs
DE102012011756B4 (de) Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs sowie Vorrichtung hierfür
DE102007035089A1 (de) Drosselklappenöffnungs-Steuerungssystem und -Verfahren für einen Verbrennungsmotor
EP1613852B1 (de) Verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors mit einer drehmoment berwachung
DE102004039756A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems, sowie Computerprogramm, elektrisches Speichermedium, Steuer- und Regeleinrichtung und Brennkraftmaschine
DE4433135A1 (de) Steuerverfahren für einen Fahrzeugmotor, der einer Fluidkupplungseinricthung mit Kupplung zugeordnet ist
WO1995018024A1 (de) Antriebsschlupfregler
EP1028242A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dämpfung von ruckartigen Fahrzeugbewegungen
EP0435976B1 (de) Verfahren zur steuerung der kraftstoffmenge von brennkraftmaschinen
EP1936165B1 (de) Verfahren und Steuergerät zur Lastschlagdämpfung bei offener Wandlerüberbrückungskupplung
DE10031771A1 (de) Kraftfahrzeug
EP1529947B1 (de) Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang
DE69427032T2 (de) Steuerung der kraftstoffzufuhrrate eines motors
DE69216240T2 (de) Verfahren zur Glättung von Beschleunigungsstösse eines durch eine Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs
EP0250957B1 (de) Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges, insbesondere Nutzfahrzeuges

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition