EP1406001B1 - Verfahren zur Regelung eines Hilfsaggregates während des Startens oder Anhaltens einer Brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1406001B1
EP1406001B1 EP20020102408 EP02102408A EP1406001B1 EP 1406001 B1 EP1406001 B1 EP 1406001B1 EP 20020102408 EP20020102408 EP 20020102408 EP 02102408 A EP02102408 A EP 02102408A EP 1406001 B1 EP1406001 B1 EP 1406001B1
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generator
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    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
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    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an auxiliary unit during the starting or stopping of an internal combustion engine, which is mounted on a body and coupled to the auxiliary unit. Furthermore, the present invention relates to a control system designed for carrying out this method.
  • auxiliary unit by which they can be set in motion during cranking.
  • this auxiliary unit is usually an electric motor (“starter”).
  • starter an electric motor
  • alternator an electric generator
  • Integrated starter generators are controlled in a so-called stop-and-go operation such that they stop the engine as soon as no mechanical power for the movement of the vehicle or the maintenance of auxiliary equipment is required, and that the engine when needed again start at these services again. Due to the high performance of the starter generators, the starting and stopping of the engine takes place very quickly, so that the driver has to accept almost no delays in the reaction of his vehicle. The problem, however, is that there are vibrations of the motor vehicle during starting or stopping of the internal combustion engine can be perceived by the vehicle occupants as unpleasant or disturbing. These disturbances are to a considerable extent contrary to the acceptance of the per se desirable stop-and-go operation.
  • the method according to the invention is used to control an auxiliary unit coupled to an internal combustion engine during the starting or stopping of the internal combustion engine, which is attached or fastened to a body.
  • an auxiliary unit is basically any separate from the drive train device to understand that transfers power in the form of rotational energy to the internal combustion engine and / or can absorb from this.
  • the auxiliary power unit is an electric starter, an electric generator or an electric starter integrated generator.
  • the term of the internal combustion engine in the present case is also intended to include the parts of the drive train which are associated with vibration mechanics.
  • the control method is characterized in that the auxiliary unit is controlled such that the excitation of resonant oscillations of the engine relative to the body is reduced.
  • the disturbing vibrations of the motor vehicle to be observed during starting or stopping of an internal combustion engine can be reduced to a minimum without constructive changes in the engine compartment.
  • vibration primarily by the excitation of resonant natural oscillations of Internal combustion engine are generated relative to the body and that the nature or the sequence of the starting process or stopping process has an influence on the extent to which resonant natural oscillations are excited.
  • active control of the auxiliary unit which suppresses or minimizes the generation of resonant natural vibrations as possible, therefore, the disturbing vibrations when starting or stopping the internal combustion engine can be avoided.
  • the auxiliary unit is controlled such that during the start or stop of the internal combustion engine, the residence time is minimized in critical speed ranges in which resonant natural oscillations of the internal combustion engine are excited. For the implementation of such a method, therefore, only the speed of the internal combustion engine must be observed and the timing of starting or stopping in dependence thereof be varied.
  • the aforementioned critical speed ranges can, for. B. be determined in the context of test series. Preferably, these are set so that they correspond to the vibration natural frequency of the internal combustion engine in its suspension.
  • the vibrational natural frequency can be easily determined by simulations and / or simple measurements for each type of motor vehicle and possibly individually for each individual motor vehicle, without the operation of the internal combustion engine would be required for this purpose.
  • the associated critical speeds can then be read directly from the determined natural frequencies, the number of revolutions per second corresponding to the natural frequency in oscillations per second or both quantities representing an integer multiple of one another.
  • the values for the critical speed ranges can be used directly in the implementation of a control algorithm. Furthermore, these values can optionally be determined individually for each motor vehicle and / or continually redetermined and adapted during the operation of a motor vehicle.
  • the residence time in critical speed ranges can be shortened in particular by the fact that the auxiliary unit is supplied with an increased power shortly before and / or when passing through the critical speed ranges.
  • This increased power then transmits the auxiliary unit to the internal combustion engine, which accelerates their speed change and thus causes the desired fast passage through the critical speeds. Since the power increase is only temporary, this does not overload the power supply of the auxiliary power unit.
  • the auxiliary unit shortly before and / or when passing through the critical speed ranges increased power can be removed.
  • the increased power extraction then leads to the desired faster passage of the critical speeds. Since the additional power extraction is required only for a relatively short time, the resulting excess energy can be dissipated without problems.
  • the invention further relates to a control system for controlling a coupled to an internal combustion engine auxiliary unit, wherein the internal combustion engine is mounted on a body.
  • the control system is adapted to carry out a method of the type described above. D. h. That according to the method, in particular the auxiliary unit can be controlled so that an excitation of resonant oscillations of the engine relative to the body is reduced.
  • the control system preferably has signal inputs for the rotational speed and / or the rotational position of the internal combustion engine.
  • the rotational position of the internal combustion engine is typically measured in degrees of crankshaft angle. From the rotational position, the control system can determine the speed of the internal combustion engine or a corresponding size by a time derivative. The knowledge of the speed makes it possible to regulate the auxiliary unit so that the dwell time is minimized in critical speed ranges.
  • the control system can in particular be designed to to deliver increased power to the auxiliary unit during starting in critical speed ranges, or to extract increased power from the auxiliary unit during stopping in critical speed ranges.
  • the auxiliary unit can in principle be any separate device that can exchange rotational energy with the internal combustion engine in one or in two directions.
  • the auxiliary unit may be an electric starter (“starter”), an electric generator or - particularly preferred - an integrated starter generator, the latter receives electrical energy depending on the wiring and generates mechanical rotation energy (starter) or vice versa receives mechanical rotational energy and from this generates electrical energy (generator).
  • starter generators are used in particular for a low-consumption and low-emission stop-and-go operation of an internal combustion engine with frequent stops and restarts.
  • the single FIGURE shows the components of a motor vehicle with an inventively controlled integrated starter generator.
  • the internal combustion engine 2 of a motor vehicle and an integrated with the shaft of the internal combustion engine integrated starter-generator 3 are shown schematically.
  • the internal combustion engine 2 and the integrated starter-generator 3 are mounted on indicated suspension points 1 or via a support rod 4 to body structures 5.
  • the internal combustion engine 2 and the drive train coupled thereto can oscillate in these suspensions. This can lead to resonant natural oscillations, in which the internal combustion engine 2 oscillates with its horizontal and / or vertical natural frequency with respect to the vehicle structure 5. Such resonant natural oscillations are noticeable in the vehicle as disturbing vibrations.
  • the starter-generator 3 can be used depending on the mode both as an electric motor and as a generator. Integrated starter generators are used in particular in modern motor vehicles to stop the engine in a stop-and-go operation, when no mechanical power is needed, and then restart it as quickly as possible without delay.
  • Integrated starter generators are used in particular in modern motor vehicles to stop the engine in a stop-and-go operation, when no mechanical power is needed, and then restart it as quickly as possible without delay.
  • the acceptance of this for reasons of fuel economy and exhaust reduction desirable stop-and-go operation by the user depends not least on whether the usually occurring when starting and stopping the engine disturbing vibrations of the motor vehicle can be avoided.
  • the latter is achieved with the control system 6 according to the invention described below. Particularly important is the reduction of the excitation of natural vibrations in suspensions that support the drive train in the vertical direction.
  • the figure shows in this regard first a coupled to the integrated starter generator 3 control 7, which controls the starter generator 3 supplied or removed electrical power.
  • the control system 6, which may be realized as a program, for example in a microcontroller or within the usual motor control, is coupled on the output side with the control 7, wherein the system of the control 7 can send commands u, which to be exchanged with the starter-generator 3 electrical power prescribe.
  • the controller 6 also receives on the input side of known engine sensors signals representing the engine speed n and / or the absolute crankshaft angle ⁇ . With the aid of these input signals, the control 6 can determine whether the internal combustion engine 2 is in a critical speed range during a starting operation or during stopping, in which the speed substantially coincides with at least one vertical or horizontal natural frequency of the internal combustion engine and the drive train. In these speed ranges it comes to the excitation of resonant oscillations of the Bren n-engine and thus to the unwanted vibrations in the motor vehicle.
  • the control 6 is designed to minimize the residence time of the internal combustion engine in the critical speed ranges.
  • the control 6 controls the control 7 so that during acceleration or deceleration of the internal combustion engine, the acceleration or deceleration is increased before the phase in which the engine speed coincides with the resonance frequencies of the engine mount. This reduces the time available for the drive train to build up vibration energy in the resonance frequencies and thus the transmission of vibration energy to the vehicle body. In this way, the comfort of the vehicle occupants during startup or shutdown can be increased and thus the acceptance of the stop-and-go operation can be improved.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Hilfsaggregats während des Startens oder Anhaltens einer Brennkraftmaschine, die an einer Karosserie angebracht und mit dem Hilfsaggregat gekoppelt ist. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein zur Durchführung dieses Verfahrens ausgebildetes Regelungssystem.
  • Brennkraftmaschinen benötigen in der Regel ein Hilfsaggregat, durch welches sie während des Anlassens in Bewegung versetzt werden können. Bei in Kraftfahrzeugen verwendeten Brennkraftmaschinen ist dieses Hilfsaggregat üblicherweise ein Elektromotor ("Starter"). Weiterhin ist es bekannt, Brennkraftmaschinen während ihres Anhaltens mit einem Hilfsaggregat in Form eines elektrischen Generators ("Lichtmaschine") zu koppeln, welcher der Brennkraftmaschine mechanische Leistung entnimmt und daher ihre Rotation bremst.
  • Um den Kraftstoffverbrauch und die Abgasemissionen von Kraftfahrzeugen zu verringern, werden diese zunehmend mit integrierten Starter-Generatoren ausgestattet, welche leistungsstark sind und in sich die Funktionen eines Elektromotors und Generators vereinigen. Integrierte Starter-Generatoren werden in einem sogenannten Stop-and-go-Betrieb derart angesteuert, daß diese die Brennkraftmaschine anhalten, sobald keine mechanische Leistung für die Fortbewegung des Fahrzeuges oder die Unterhaltung von Hilfseinrichtungen mehr erforderlich ist, und daß sie die Brennkraftmaschine bei erneutem Bedarf an diesen Leistungen wieder starten. Aufgrund der hohen Leistungsfähigkeit der Starter-Generatoren erfolgt das Starten und Anhalten der Brennkraftmaschine dabei sehr schnell, so daß der Fahrer nahezu keine Verzögerungen in der Reaktion seines Fahrzeuges hinnehmen muß. Problematisch ist jedoch, daß es während des Startens oder Anhaltens der Brennkraftmaschine zu Vibrationen des Kraftfahrzeuges kommen kann, die von den Fahrzeuginsassen als unangenehm bzw. störend wahrgenommen werden. Diese Störungen stehen der Akzeptanz des an sich wünschenswerten Stop-and-go-Betriebs in erheblichem Maße entgegen.
  • Aus der EP 839 683 A2 ist eine Regelung für ein spezielles Antriebssystem bekannt, welches eine Brennkraftmaschine sowie zwei hiermit gekoppelte Motor-Generatoren enthält, die das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment in einen anderen Wert umwandeln. Durch das Angreifen von Elektromotoren und Brennkraftmaschine an derselben Welle kann es insbesondere beim aktiven Anhalten der Brennkraftmaschine zu Torsionsschwingungen der Welle kommen. Dieses Problem wird dadurch reduziert, dass beim Anhalten durch eine entsprechende Ansteuerung der Motor-Generatoren kritische Drehzahlbereiche möglichst schnell durchlaufen werden.
  • Aus der DE 195 32 129 A1 ist ein System bekannt, bei dem ein elektrischer Motor-Generator an der Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine durch ein mit hoher Frequenz oszillierendes aktives Drehmoment Drehungleichförmigkeiten der Welle ausgleicht. Wenn der Motor-Generator als Starter verwendet wird, findet ein solcher Ausgleich jedoch nicht statt.
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche bzw. welches ein möglichst störungsfreies Starten und/oder Anhalten einer Brennkraftmaschine erlaubt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Regelungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Regelung eines mit einer Brennkraftmaschine gekoppelten Hilfsaggregats während des Startens oder Anhaltens der Brennkraftmaschine, die an einer Karosserie angebracht bzw. befestigt ist. Unter einem Hilfsaggregat ist dabei grundsätzlich jede vom Antriebsstrang separate Einrichtung zu verstehen, die Leistung in Form von Rotationsenergie an die Brennkraftmaschine übertragen und/oder von dieser aufnehmen kann. Typischerweise ist das Hilfsaggregat ein elektrischer Starter, ein elektrischer Generator oder ein elektrischer integrierter Starter-Generator. Weiterhin soll der Begriff der Brennkraftmaschine vorliegend auch die schwingungsmechanisch zugehörigen Teile des Antriebsstranges umfassen. Das Regelungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsaggregat derart geregelt wird, daß die Anregung von resonanten Eigenschwingungen der Brennkraftmaschine gegenüber der Karosserie reduziert wird.
  • Durch ein derartiges Regelungsverfahrens können die bei einem Starten oder Anhalten einer Brennkraftmaschine zu beobachtenden störenden Vibrationen des Kraftfahrzeuges ohne konstruktive Änderungen im Motorraum auf ein Minimum reduziert werden. Wichtig für diesen positiven Effekt ist die Erkenntnis, daß Vibrationen vornehmlich durch die Anregung resonanter Eigenschwingungen der Brennkraftmaschine gegenüber der Karosserie erzeugt werden und daß die Art beziehungsweise der Ablauf des Startvorganges oder Anhaltvorganges einen Einfluß darauf hat, in welchem Ausmaß resonante Eigenschwingungen angeregt werden. Durch eine aktive Regelung des Hilfsaggregats, die die Erzeugung resonanter Eigenschwingungen möglichst unterdrückt oder minimiert, können daher die störenden Vibrationen beim Starten oder Anhalten der Brennkraftmaschine vermieden werden.
  • Gemäß einer speziellen Ausgestaltung des Verfahrens wird das Hilfsaggregat derart geregelt, daß während des Startens oder Anhaltens der Brennkraftmaschine die Verweildauer in kritischen Drehzahlbereichen, in denen resonante Eigenschwingungen der Brennkraftmaschine angeregt werden, minimiert wird. Zur Umsetzung eines solchen Verfahrens muß daher lediglich die Drehzahl der Brennkraftmaschine beobachtet und der zeitliche Ablauf des Startens oder Anhaltens in Abhängigkeit hiervon variiert werden.
  • Die vorstehend genannten kritischen Drehzahlbereiche können z. B. im Rahmen von Testreihen ermittelt werden. Vorzugsweise werden diese so festgelegt, daß sie der Schwingungs-Eigenfrequenz der Brennkraftmaschine in ihrer Aufhängung entsprechen. Die Schwingungs-Eigenfrequenz läßt sich durch Simulationen und/oder einfache Messungen für jeden Kraftfahrzeugtyp und gegebenenfalls individuell für jedes einzelne Kraftfahrzeug leicht bestimmen, ohne daß hierzu ein Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich wäre. Aus den ermittelten Eigenfrequenzen können dann unmittelbar die zugehörigen kritischen Drehzahlen abgelesen werden, wobei die Drehzahl in Umdrehungen pro Sekunde der Eigenfrequenz in Schwingungen pro Sekunde zahlenmäßig entspricht oder beide Größen ein ganzzahliges Vielfaches voneinander darstellen. Die Werte für die kritischen Drehzahlbereiche können unmittelbar bei der Implementation eines Regelungsalgorithmus verwendet werden. Weiterhin können diese Werte gegebenenfalls individuell für jedes Kraftfahrzeug festgestellt und/oder während des Betriebs eines Kraftfahrzeuges ständig neu ermittelt und adaptiert werden.
  • Beim Starten einer Brennkraftmaschine läßt sich die Verweildauer in kritischen Drehzahlbereichen insbesondere dadurch verkürzen, daß dem Hilfsaggregat kurz vor dem und/oder bei Durchlaufen der kritischen Drehzahlbereiche eine erhöhte Leistung zugeführt wird. Diese erhöhte Leistung überträgt das Hilfsaggregat dann auf die Brennkraftmaschine, was deren Drehzahländerung beschleunigt und damit das gewünschte schnelle Durchlaufen der kritischen Drehzahlen bewirkt. Da die Leistungserhöhung nur vorübergehend ist, wird hierdurch die Energieversorgung des Hilfsaggregats nicht überlastet.
  • Weiterhin kann zum Verkürzen der Verweildauer in kritischen Drehzahlbereichen während des Anhaltens einer Brennkraftmaschine dem Hilfsaggregat kurz vor dem und/oder bei Durchlaufen der kritischen Drehzahlbereiche eine erhöhte Leistung entnommen werden. Die erhöhte Leistungsentnahme führt dann zu dem gewünschten schnelleren Durchlaufen der kritischen Drehzahlen. Da die zusätzliche Leistungsentnahme nur verhältnismäßig kurzzeitig erforderlich ist, kann die dabei anfallende Überschussenergie ohne Probleme dissipiert werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Regelungssystem zur Regelung eines mit einer Brennkraftmaschine gekoppelten Hilfsaggregats, wobei die Brennkraftmaschine an einer Karosserie angebracht ist. Das Regelungssystem ist dahingehend ausgebildet, ein Verfahren der vorstehend erläuterten Art auszuführen. D. h., daß gemäß dem Verfahren insbesondere das Hilfsaggregat derart geregelt werden kann, daß eine Anregung von resonanten Eigenschwingungen der Brennkraftmaschine gegenüber der Karosserie reduziert wird.
  • Vorzugsweise weist das Regelungssystem Signaleingänge für die Drehzahl und/oder die Rotationsstellung der Brennkraftmaschine auf. Die Rotationsstellung der Brennkraftmaschine wird dabei typischerweise in Grad des Kurbelwellenwinkels gemessen. Aus der Rotationsstellung kann das Regelungssystem durch eine zeitliche Ableitung die Drehzahl der Brennkraftmaschine oder eine korrespondierende Größe ermitteln. Die Kenntnis der Drehzahl erlaubt es, das Hilfsaggregat so zu regeln, daß die Verweildauer in kritischen Drehzahlbereichen minimiert wird. Hierzu kann das Regelungssystem insbesondere dahingehend ausgebildet sein, während des Startens in kritischen Drehzahlbereichen dem Hilfsaggregat eine erhöhte Leistung zuzuführen beziehungsweise während des Anhaltens in kritischen Drehzahlbereichen dem Hilfsaggregat eine erhöhte Leistung zu entnehmen.
  • Bei dem Hilfsaggregat kann es sich grundsätzlich um jede separate Einrichtung handeln, die Rotationsenergie mit der Brennkraftmaschine in einer oder in zwei Richtungen austauschen kann. Insbesondere kann das Hilfsaggregat ein elektrischer Starter ("Anlasser"), ein elektrischer Generator oder - besonders bevorzugt - ein integrierter Starter-Generator sein, wobei Letzterer je nach Beschaltung elektrische Energie aufnimmt und daraus mechanische Rotationsenergie erzeugt (Starter) oder umgekehrt mechanische Rotationsenergie aufnimmt und daraus elektrische Energie erzeugt (Generator). Derartige Starter-Generatoren werden insbesondere für einen verbrauchs- und emissionsarmen Stop-and-go-Betrieb einer Brennkraftmaschine mit häufigen Anhalten und Neustarten eingesetzt.
  • Im Folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figur beispielhaft näher erläutert.
  • Die einzige Figur zeigt die Komponenten eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäß geregelten integrierten Starter-Generator.
  • In der Figur sind schematisch die Brennkraftmaschine 2 eines Kraftfahrzeuges sowie ein mit der Welle der Brennkraftmaschine gekoppelter integrierter Starter-Generator 3 dargestellt. Die Brennkraftmaschine 2 und der integrierte Starter-Generator 3 sind über angedeutete Aufhängungspunkte 1 beziehungsweise über einen Stützstab 4 an Karosseriestrukturen 5 gelagert. Die Brennkraftmaschine 2 und der hieran angekoppelte Antriebsstrang (Kupplung, Getriebe, etc.) können in diesen Aufhängungen schwingen. Hierbei kann es zu resonanten Eigenschwingungen kommen, bei denen die Brennkraftmaschine 2 mit ihrer horizontalen und/oder vertikalen Eigenfrequenz gegenüber der Fahrzeugstruktur 5 schwingt. Derartige resonanten Eigenschwingungen machen sich im Fahrzeug als störende Vibrationen bemerkbar.
  • Der Starter-Generator 3 kann je nach Betriebsart sowohl als Elektromotor als auch als Generator eingesetzt werden. Integrierte Starter-Generatoren finden insbesondere in modernen Kraftfahrzeugen Einsatz, um die Brennkraftmaschine in einem Stop-and-go-Betrieb abzustellen, wenn keine mechanische Leistung benötigt wird, und sie anschließend bei Bedarf möglichst verzögerungslos wieder zu starten. Die Akzeptanz dieses aus Gründen der Kraftstoffersparnis und der Abgasreduktion wünschenswerten Stop-and-go-Betriebs durch den Benutzer hängt jedoch nicht zuletzt davon ab, ob die beim Starten und Anhalten der Brennkraftmaschine üblicherweise auftretenden störenden Vibrationen des Kraftfahrzeuges vermieden werden können. Letzteres wird mit dem nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Regelungssystem 6 erreicht. Besonders wichtig ist dabei die Verminderung der Anregung von Eigenschwingungen bei Aufhängungen, die den Antriebsstrang in vertikaler Richtung unterstützen.
  • Die Figur zeigt diesbezüglich zunächst eine mit dem integrierten Starter-Generator 3 gekoppelte Ansteuerung 7, welche die dem Starter-Generator 3 zugeführte oder entnommene elektrische Leistung kontrolliert. Das Regelungssystem 6, welches beispielsweise in einem Mikrocontroller oder innerhalb der üblichen Motorsteuerung als Programm realisiert sein kann, ist ausgangsseitig mit der Ansteuerung 7 gekoppelt, wobei das System der Ansteuerung 7 Kommandos u senden kann, welche die mit dem Starter-Generator 3 auszutauschende elektrische Leistung vorschreiben.
  • Die Regelung 6 erhält ferner eingangsseitig von bekannten Motorsensoren Signale, welche die Motordrehzahl n und/oder den absoluten Kurbelwellenwinkel α repräsentieren. Mit Hilfe dieser Eingangssignale kann die Regelung 6 feststellen, ob sich die Brennkraftmaschine 2 während eines Startvorganges oder während des Anhaltens in einem kritischen Drehzahlbereich befindet, in dem die Drehzahl mit mindestens einer vertikalen oder horizontalen Eigenfrequenz der Brennkraftmaschine und des Antriebsstranges im Wesentlichen übereinstimmt. In diesen Drehzahlbereichen kommt es zur Anregung resonanter Eigenschwingungen der Bren n-kraftmaschine und damit zu den unerwünschten Vibrationen im Kraftfahrzeug.
  • Zur Minimierung derartiger Vibrationen ist die Regelung 6 dahingehend ausgebildet, die Verweildauer der Brennkraftmaschine in den kritischen Drehzahlbereichen zu minimieren. Die Regelung 6 steuert die Ansteuerung 7 dabei so an, daß während des Anlassens oder Anhaltens der Brennkraftmaschine die Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung vor der Phase erhöht wird, in welcher die Motordrehzahl mit den Resonanzfrequenzen der Motoraufhängung übereinstimmt. Hierdurch reduziert sich die dem Antriebsstrang zum Aufbau von Vibrationsenergie in den Resonanzfrequenzen zur Verfügung stehende Zeit und damit die Übertragung von Vibrationsenergie auf die Fahrzeugkarosserie. Auf diese Weise kann der Komfort der Fahrzeuginsassen während des Anlassens oder Abschaltens erhöht und damit die Akzeptanz des Stop-and-go-Betriebs verbessert werden.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Regelung eines Hilfsaggregats in Form eines elektrischen Starters oder integrierten Starter-Generators (3) während des Startens einer Brennkraftmaschine (2), die an einer Karosserie (5) angebracht und mit dem Hilfsaggregat gekoppelt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verfahren folgende Schritte aufweist:
    Ermitteln einer Schwingungs-Eigenfrequenz der Brennkraftmaschine (2) in ihrer Aufhängung (1);
    Festlegen eines kritischen Drehzahlbereichs, in welchem die Drehzahl der ermittelten Schwingungs-Eigenfrequenz oder einem ganzzahligen Vielfachen dieser Schwingungs-Eigenfrequenz zahlenmäßig entspricht;
    Feststellen, durch Ermitteln der Drehzahl (n) und/oder der Rotationsstellung (α) der Brennkraftmaschine (2) mittels Motorsensoren, ob die Brennkraftmaschine (2) während eines Startvorganges den kritischen Drehzahlbereich durchläuft; und
    Vorübergehendes Zuführen von erhöhter Leistung zu dem Hilfsaggregat vor und/oder bei Durchlaufen des kritischen Drehzahlbereichs.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    dem Hilfsaggregat (3) vor und/oder bei Durchlaufen des kritischen Drehzahlbereichs während des Anhaltens der Brennkraftmaschine (2) eine erhöhte Leistung entnommen wird.
  3. Regelungssystem zur Regelung eines mit einer Brennkraftmaschine (2) gekoppelten Hilfsaggregats in Form eines elektrischen Starters oder integrierten Starter-Generators (3), wobei die Brennkraftmaschine an einer Karosserie (5) aufgehängt ist und das Regelungssystem Signaleingänge für die Drehzahl (n) und/oder die Rotationsstellung (α) der Brennkraftmaschine (2) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Regelungssystem (6) dahingehend ausgebildet ist, ein Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 auszuführen.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7217221B2 (en) * 2004-05-14 2007-05-15 General Motors Corporation Method for active engine stop of a hybrid electric vehicle
DE102008027659A1 (de) * 2008-06-10 2009-12-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einrichtung und Verfahren zum Abstellen und Starten einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
FR2988138A1 (fr) * 2012-03-13 2013-09-20 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de controle d'un systeme de fourniture de puissance a moteur thermique a trois cylindres, pour mouvoir un vehicule a tres bas regime
DE102018100257A1 (de) * 2018-01-08 2019-07-11 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, insbesondere Mähdrescher
DE102018212037A1 (de) * 2018-07-19 2020-01-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines Ölkreislaufs eines Verbrennungsmotors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59158331A (ja) * 1983-03-01 1984-09-07 Nissan Motor Co Ltd エンジンのトルク平滑化装置
JP2950880B2 (ja) * 1990-02-01 1999-09-20 株式会社日立製作所 車体振動低減制御装置
DE19532129A1 (de) * 1995-08-31 1997-03-06 Clouth Gummiwerke Ag System zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einer Welle, insbesondere der Triebwelle eines Verbrennungsmotors, und Verfahren hierzu
JP3250483B2 (ja) * 1996-07-18 2002-01-28 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
JP3216589B2 (ja) * 1996-10-29 2001-10-09 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置，原動機制御装置並びにこれらの制御方法
DE19939605A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-01 Gruendl & Hoffmann Elektrische Maschine zur Ankopplung an einen Hubkolben-Verbrennungsmotor und Hubkolben-Verbrennungsmotor mit einer solchen elektrischen Maschine

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