EP1529947A1 - Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang - Google Patents

Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang Download PDF

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EP1529947A1
EP1529947A1 EP04105189A EP04105189A EP1529947A1 EP 1529947 A1 EP1529947 A1 EP 1529947A1 EP 04105189 A EP04105189 A EP 04105189A EP 04105189 A EP04105189 A EP 04105189A EP 1529947 A1 EP1529947 A1 EP 1529947A1
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EP
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model
internal combustion
combustion engine
state variable
drive train
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Siemens AG
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    • F02D2250/18—Control of the engine output torque

Definitions

  • the invention relates to a damping device according to the The preamble of claim 1 and a damping method according to the preamble of claim 15.
  • the vibrations and their negative Suppressing effects is the vibration from one of a speed sensor on the internal combustion engine filter out recorded measurement signal, and by the internal combustion engine a counter torque to the vibration applied.
  • the signal of the speed sensor with a low-pass filtered and phase-shifted.
  • the method described has the disadvantage that it must be operated close to the stability limit in order to to be effective.
  • the problem here is in particular that the damping torque is applied at a frequency which corresponds to the torsional resonance frequency. Because of that lead already small errors in the calculation of the counter torque or small changes in the mechanical behavior of the powertrain may cause instability. It is too consider that the mechanical properties of the Powertrain generally over the life of a Motor vehicle change, for example, it comes to wear on gears or to a change of the elastic Characteristics of shaft couplings.
  • Another disadvantage of Method is that only on existing vibrations can be reacted, the damping is therefore only one, when the high load on the powertrain already exists is.
  • the invention is therefore based on the object as possible little effort to suppress vibrations in the drive train, in particular, high loads of the drive train and jerking movements of the vehicle should be avoided.
  • the object is achieved with a damping device according to claim 1 and a damping method according to claim 15.
  • the invention is based on the physical knowledge, that the internal combustion engine, the drive train or the Speed sensor have a dead time, which the control of damping torques for suppressing torsional vibrations difficult in the drive train. For example An increased fuel supply does not lead directly to a increased driving torque of the internal combustion engine, since the amount of fuel injected clocked into the combustion chambers becomes, which causes time losses.
  • Predictor used to a mechanical state variable to determine the drive train in response to a manipulated variable.
  • This has the advantage that the manipulated variable in dependence determined by the determined mechanical state variable can be and the internal combustion engine with the so modified Actuating variable is controlled. This is already the Suppression of torsional vibrations suppressed.
  • the manipulated variable for the internal combustion engine for example be the fuel supplied to the engine. However, it is also conceivable other manipulated variables, such as to influence the throttle position.
  • the mechanical state variable preferably gives the temporal Change in the torsion of the drive train again to torsional vibrations clearly different from the others in the company Distinguish loads.
  • the device according to the invention preferably takes into account the set gear ratio of the gearbox and others Translations in the powertrain.
  • the damping device a signal input for receiving a the gear ratio comprising the transmission of the signal.
  • the predictive member preferably has a model of the internal combustion engine and the powertrain to the mechanical Determine state variable.
  • a model has the advantage that it's a computational prediction of the mechanical response to predefined controls possible.
  • the model included in the predictive member is essentially dead time free.
  • the internal combustion engine has a dead time due to the combustion process, this has the advantage of gaining time.
  • the actual response of the powertrain Waited for the manipulated variable so can during the while passing dead time further vibrational Pulses are given by the manipulated variable without objecting is regulated.
  • the response is timely, i. so quickly it allows the computing unit of the model, calculated,
  • torsional vibrations can be suppressed even in the initial stage or it can be the excitation of torsional vibrations be suppressed.
  • the output of the predictive element is connected to Input of a transmission link connected itself the output side connected to the actuator to the manipulated variable based on the state variable determined with the model influence.
  • the transmission member thus suppresses a Oscillation that would occur if the actuator the internal combustion engine controls with a control variable, the the basis of the calculation with the model of the powertrain was.
  • the transmission element determines that the The mechanical state variable output by the model is a vibration plays, it counteracts this oscillation before this vibration can actually occur.
  • the transmission element has a P-element or a PD element.
  • the P-element changes the manipulated variable in a proportional dependence on the determined state variable. It thus corresponds to a known P controller, which has a proportional transmission behavior. Because the Determining the state variable by the predictor member substantially has no dead time, is proportional to the Transfer characteristic of the P-member stable suppression achieved by vibrations in the drive train.
  • a PD-member which is the Manipulated variable additionally or exclusively in a dependency from the temporal change of the determined state variable changed.
  • the transmission behavior of the PD element corresponds essentially that of a PD controller.
  • the PD member causes a phase advance of the manipulated variable compared the determined state variable, thereby stabilizing is reached.
  • the damping device has a control loop for adapting the predictive element.
  • This offers the advantage that the predictor member to changing conditions can be adjusted. For example, the predictor member depending on a change in the mechanical Properties of the powertrain are changed so that it is the answer of the powertrain to an activation of the Internal combustion engine with a manipulated variable after a change the mechanical properties of the powertrain reliable can predict.
  • the adaptation can be for example consist in the parameters of the two-mass oscillator too change.
  • the control loop supports the model states. With that you can Faults and model inaccuracies corrected immediately be what the quality of the prediction of the predictor elevated.
  • the damping device has a measuring device for measuring the state variable of the drive train on.
  • the damping device receives information about the actual response of the powertrain and the Internal combustion engine to a control with a manipulated variable, which is preferably known to the damping device.
  • the Measuring device can be an angular velocity sensor a driven wheel, for example the angular velocity sensor an existing anti-lock system (SECTION).
  • the speed of the Internal combustion engine and the transmission ratio of the drive train can take into account, thus a temporal change the torsion of the drive train are determined.
  • angular velocity sensors in the range of the gearbox or elsewhere in the powertrain be used, causing torsional vibrations can be detected more precisely in the drive train.
  • the torsion of the drive train for example with strain gauges or magnetostrictive sensors too measure up.
  • the measuring device for measuring the speed of a wheel may, for example, have a dead time since it is a certain angular rotation of the wheel must wait before the next measuring mark reaches a measuring point of the measuring device.
  • the damping device comprises in a preferred embodiment a dead time element for simulating the dead time of Internal combustion engine, the drive train or the measuring device. If the deadtime member input side with the predictor connected, so can a deadtime state variable from the state variable determined by the predictor element be calculated.
  • the damping device information about the predictor predicted by the predictor State variable provided at a time at which this state variable on the drive train actually should occur.
  • the dead time is dependent simulated by the speed of the internal combustion engine.
  • the dead time may be indirectly linear from the speed be dependent. The consideration of the speed has the Advantage that the dead time can be determined more precisely.
  • a comparator unit of the damping device is preferably a comparison of the measured state variable with the calculated deadtime state variable made. This can be used to detect whether the model of the predictor determined state quantity in accordance with the actually occurring on the drive train state variable. This provides a quality control of the model of the predictor dar.
  • the comparator unit can both the Phase position as well as the amplitude of the calculated dead-time Check state size.
  • This adaptation unit has the task, the predictor depending on the comparison the measured state variable with the calculated, dead-time afflicted State variable to adapt.
  • the adaptation unit preferably fits the model of the drive train and the internal combustion engine not immediately at a first fault detection, but integrates the occurring errors over a longer period, for example over minutes, hours or even weeks and months.
  • the adaptation unit can recognize if the mechanical Behavior of the powertrain over a longer period changed and, accordingly, the model of the powertrain and adapt the internal combustion engine.
  • the adaptation unit Preferably influenced the adaptation unit individual parameters of the model of the predictor, such as the attenuation or the Spring stiffness of a two-mass oscillator.
  • Benefits can also from a support of the model states by the Adaption unit result. This includes short-term model corrections possible, the predictive behavior of the model improve.
  • control loop contains the predictor member, the deadtime element, the measuring device, the comparison element and the adaptation unit.
  • an adaptation unit for adapting the Deadtime element are provided, if it is found that the calculated dead-time state variable is a constant Phase shift compared to the measured state variable having.
  • the damping device preferably has a brake signal input on. This has the advantage that the damping device the suppression of torsional vibrations in dependence from a brake signal. So, for example with a strong delay on the part of the Driver of the motor vehicle is desired, the damping device be switched off to a fuel supply to the internal combustion engine by the damping device to prevent. It is also conceivable that the mechanical Model of the powertrain adapted to a braking intervention If, for example, an anti-slip regulation makes a braking intervention on a drive wheel.
  • the inventive Damping device an input for recording an accelerator pedal signal, wherein the suppression of Torsionsschwingungen made depending on the accelerator pedal signal can be.
  • Special advantages result from the consideration of the temporal change of the accelerator pedal position.
  • the damping device operated with different parameters than at a decrease in the accelerator pedal signal.
  • the Internal combustion engine with the powertrain different Dead times for changes of the desired moment in different Have directions.
  • it can be beneficial be that with a sudden release of the gas pedal the damping device is overridden because under Circumstances can be assumed that the driver has a strong would like to initiate deceleration of the vehicle.
  • the invention further comprises a motor controller with a Damping device in one of the described embodiments.
  • a motor control is particularly suitable to control the internal combustion engine so that wear-increasing Load peaks and jerking movements in the longitudinal direction of the vehicle can be avoided.
  • the invention comprises a damping method, that for example with one of the described damping devices can be carried out.
  • the speed of Internal combustion engine determined and the state variable with a predetermined time interval repeatedly determined, wherein the time interval as a function of the speed of the Internal combustion engine is set.
  • the internal combustion engine for example, the injected Fuel quantity calculated at shorter intervals than at lower speeds. Therefore, it is advantageous if the State variable representing the torsional vibrations of the drive train reproduces at higher speeds at shorter intervals is calculated to the amount of fuel to be injected adapt.
  • the state quantity before each injection process determined. This can be avoided that an injection process is performed, with the torsional vibrations could be stimulated. Alternatively it can however also be sufficient, the state size at a Internal combustion engine with several combustion chambers just before each To calculate injection process of a particular combustion chamber. This has the advantage of requiring less computing capacity becomes. Under certain circumstances, a determination of the state variable make sense at even greater intervals.
  • FIG. 1 schematically shows a control circuit equivalent circuit diagram, in which an internal combustion engine 1 of a Actuator 2 is controlled.
  • the manipulated variable with which the internal combustion engine 1 is driven by the adjusting device 2 the Fuel quantity m of an injection process is.
  • the adjusting device 2 can further parameters of the internal combustion engine 1 control, for example, the throttle position.
  • the internal combustion engine 1 drives the wheels of a vehicle via a drive train 3.
  • the drive train 3 comprises a plurality of shafts, a transmission, a differential and joints for torque transmission between the individual components.
  • the drive train 3 is driven by the internal combustion engine 1 with the moment M IST .
  • the control device 2 the amount of fuel m according to the specification of the driving torque M 'SOLL an internal combustion engine. 1
  • the adjusting device 2 uses a control method which is well known to the person skilled in the art in various embodiments.
  • the damping device comprises a predictor member 4, which contains a model of the internal combustion engine 1 and of the drive train 3.
  • the model is a torsional oscillator with two mass moments of inertia and a torsion spring damper between the two mass moments of inertia.
  • the torsional moment damper element represents the drive train 3 with its components.
  • the second moment of inertia of the model corresponds to the driven wheels and the mass of the vehicle having a radius of inertia corresponding to the radius of the wheels in the Calculation of the second mass moment of inertia.
  • M ' SOLL is applied to the model as a load moment.
  • the predictor member 4 calculates therefrom on the basis of the model the angular velocity of the shaft of the internal combustion engine 1 to which the drive train 3 is connected, and the angular velocity of the driven wheels.
  • the model takes into account the set transmission ratio of the transmission.
  • the output of the predictor 4 contains a signal representing the difference ⁇ MODEL of the described angular velocities.
  • the difference ⁇ MODEL corresponds to the time variation of the torsion of the drive train 3 between the internal combustion engine 1 and driven wheels.
  • a damping torque M CORRECTION corresponding to the torsion quantity ⁇ MO-DELL which represents the time variation of the torsion, is calculated according to a classical mechanical damping of a PD element 5.
  • the PD element 5 corresponds to a known PD controller, wherein the ratios for the proportional and the differential part are adapted in experiments. In this case, a larger proportion of D acts stabilizing.
  • the correction factor M CORRECTION calculated by the PD element 5 is added to a torque M SOLL of the internal combustion engine 1 given by the driver in an adder 6.
  • the result of this addition is the torque M ' SOLL , which represents the input signal for the actuator 2 and the predictor 4.
  • more and more improved torque specifications M ' SOLL can be calculated by several iterative steps.
  • the illustrated damping device suppresses in particular therefore very effective torsional vibrations in the drive train 3, because they do not like a regulatory procedure of dead times in the control loop is critical to stability.
  • the Internal combustion engine 1 has a dead time, mainly caused by the burning process.
  • the dead time of Internal combustion engine 1 is at a speed of 800 revolutions per minute (rpm) about 40 ms.
  • the dead time is indirect proportional to the speed. Because of this dead time is a measurement of the mechanical response of the drive train 2 and the internal combustion engine 1 to the manipulated variable m of the adjusting device 2 possible only after this dead time.
  • the predictor member 4 with the model of the drive train 3 and the internal combustion engine 1 substantially no dead time.
  • the period of time after which the response to the input variable M ' SOLL is ready at the signal output of the predictive element 4 depends only on the computing speed of the predictive element 4.
  • the time span is far shorter than the dead time of the internal combustion engine 1. Therefore, a timely calculation of a correction torque M CORRECTION is possible.
  • the measuring device 7 comprises a rotational speed sensor on the internal combustion engine 1, which measures the rotational speed of the internal combustion engine 1, and rotational speed sensors on each driven wheel. Usually, in a motor vehicle, the rotational speeds of the internal combustion engine 1 and the wheels are measured anyway, for example in the context of traction control.
  • the measuring device 7 calculates from the signals of the individual speed sensors, the time change ⁇ IST the torsion of the drive train 2.
  • FIG. 2 shows a damping method according to the invention. It begins with the specification of a desired motor drive torque M SOLL by the driver. In the next step, the mechanical response of the powertrain and the engine to the desired engine drive torque M SOLL is calculated. The result is the state quantity ⁇ MODEL , which represents the temporal variation of the driveline torsion. In this case, the torsion of the drive train between the internal combustion engine and the driven wheels is calculated.
  • a correction torque M CORRECTION is calculated, which is calculated by simply multiplying the state quantity ⁇ MO-DELL by a constant P. Since the state variable ⁇ MODEL represents the temporal change of the torsion of the drive train, M CORRECTION corresponds to a mechanical damping torque .
  • the input quantity M ' TARGET is calculated for determining the amount of fuel supplied.
  • the adjusting device of the internal combustion engine is accordingly controlled with M ' SOLL in the next step.
  • the state quantity ⁇ MODEL is recalculated on the basis of the drive torque M ' SOLL .
  • a prediction is made about the future actual response of the system consisting of the internal combustion engine and the drive train to the drive with M ' TARGET .
  • a dead time is simulated to the calculated state variable, which corresponds to the actual dead time of the internal combustion engine.
  • the result of this simulation is a dead-time state quantity ⁇ ' MODEL , which corresponds to the actual time change of the driveline torsion, if the state quantity was correctly predicted.
  • the next step is to measure the actual time change of the driveline torsion ⁇ IST . If, in the subsequent comparison of the measured and the predicted size, it turns out that the prediction is wrong, a parameter adaptation of the model is made.
  • the method After the parameter adjustment or immediately after the comparison, if the comparison has shown that the prediction was correct, it is checked whether the internal combustion engine should be turned off. If this is not the case, the method returns to the first step and polls a new desired torque M SOLL of the driver. Otherwise, the internal combustion engine is turned off and the process is terminated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung (4, 7) zur Ermittlung einer die Torsion eines Antriebsstrangs (3) einer Brennkraftmaschine (1) wiedergebenden mechanischen Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST) und einer Stelleinrichtung (2) zur Ansteuerung einer Brennkraftmaschine (1) mit einer Stellgröße in Abhängigkeit der mechanischen Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST). Es wird vorgeschlagen, dass die mechanische Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST) von einem Prädiktorglied (4) ermittelt wird, das ein Modell des Antriebsstrangs (3) und/oder der Brennkraftmaschine (1) enthält. <IMAGE>

Description

Dämpfungseinrichtung und Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang
Die Erfindung betrifft eine Dämpfungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Dämpfungsverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
Durch technische Verbesserungen insbesondere bei der Direkteinspritztechnik konnte die Dynamik der Leistungsentfaltung von Brennkraftmaschinen deutlich gesteigert werden. Dadurch kommt es zu ausgeprägten Lastsprüngen in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, die diese Brennkraftmaschinen zum Antrieb verwenden. Lastsprünge stellen eine breite Anregung im Frequenzbereich für das schwingungsfähige System Antriebsstrang dar. Dadurch können niederfrequente Torsionsschwingungen im Antriebsstrang ausgelöst werden. Die Eigenform der tiefsten Torsionsschwingung besteht dabei aus einer Winkelverdrehung des Motors gegenüber den angetriebenen Rädern. Eine solche Schwingung macht sich besonders als Ruckeln in Längsrichtung des Fahrzeugs bemerkbar und reduziert die Fahrbarkeit des Kraftfahrzeugs beträchtlich. Des Weiteren stellen diese Schwingungen wie auch die Lastsprünge selbst eine hohe Belastung für den Antriebsstrang dar, wodurch der Verschleiß erhöht wird und es zu Materialermüdungen kommen kann.
Eine bekannte Möglichkeit, die Schwingungen und deren negative Auswirkungen zu unterdrücken, besteht darin, die Schwingung aus einem von einem Drehzahlsensor an der Brennkraftmaschine aufgenommenen Messsignal herauszufiltern, und durch die Brennkraftmaschine ein Gegendrehmoment zur Schwingung aufzubringen. Dazu wird das Signal des Drehzahlsensors mit einem Tiefpass gefiltert und phasenverschoben.
Das beschriebene Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, dass es nahe der Stabilitätsgrenze betrieben werden muss, um wirksam zu sein. Problematisch ist hierbei insbesondere, dass das Dämpfungsdrehmoment mit einer Frequenz aufgebracht wird, die der Torsionsresonanzfrequenz entspricht. Deswegen führen bereits kleine Fehler bei der Berechnung des Gegendrehmoments oder kleine Änderungen im mechanischen Verhalten des Antriebsstrangs unter Umständen zu Instabilitäten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich die mechanischen Eigenschaften des Antriebsstrangs im Allgemeinen über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs verändern, beispielsweise kommt es zu Verschleiß an Zahnrädern oder zu einer Änderung der elastischen Eigenschaften von Wellenkupplungen. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens ist, dass nur auf bereits existierende Schwingungen reagiert werden kann, die Dämpfung setzt also erst ein, wenn die hohe Belastung für den Antriebsstrang bereits vorhanden ist.
Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand Schwingungen im Antriebsstrang zu unterdrücken, wobei insbesondere hohe Belastungen des Antriebsstrangs und Ruckelbewegungen des Fahrzeugs vermieden werden sollen.
Die Aufgabe wird mit einer Dämpfungseinrichtung gemäß Anspruch 1 und einem Dämpfungsverfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.
Die Erfindung geht von der physikalischen Erkenntnis aus, dass die Brennkraftmaschine, der Antriebsstrang oder der Drehzahlsensor eine Totzeit aufweisen, welche die Regelung von Dämpfungsdrehmomenten zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang erschwert. Beispielsweise führt eine erhöhte Kraftstoffzufuhr nicht unmittelbar zu einem erhöhten Antriebsdrehmoment der Brennkraftmaschine, da die Kraftstoffmenge getaktet in die Brennräume eingespritzt wird, wodurch Zeitverluste entstehen.
Vorteilhafterweise wird deshalb im Rahmen der Erfindung ein Prädiktorglied eingesetzt, um eine mechanische Zustandsgröße des Antriebsstrangs als Antwort auf eine Stellgröße zu ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass die Stellgröße in Abhängigkeit von der ermittelten mechanischen Zustandsgröße festgelegt werden kann und die Brennkraftmaschine mit der so modifizierten Stellgröße angesteuert wird. Damit wird bereits die Anregung von Torsionsschwingungen unterdrückt.
Die Stellgröße für die Brennkraftmaschine kann beispielsweise die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, andere Stellgrößen, wie beispielsweise die Drosselklappenstellung zu beeinflussen.
Die mechanische Zustandsgröße gibt vorzugsweise die zeitliche Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs wieder, um Torsionsschwingungen deutlich von den anderen im Betrieb üblichen Belastungen zu unterscheiden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung berücksichtigt vorzugsweise das eingestellte Übersetzungsverhältnis des Getriebes und andere Übersetzungen im Antriebsstrang. So kann die Dämpfungseinrichtung einen Signaleingang zur Aufnahme eines das Übersetzungsverhältnis des Getriebes wiedergebenden Signals umfassen.
Das Prädiktorglied weist vorzugsweise ein Modell der Brennkraftmaschine und des Antriebsstrangs auf, um die mechanische Zustandsgröße zu ermitteln. Ein Modell hat den Vorteil, dass es eine rechnerische Vorhersage der mechanischen Antwort auf vorgegebene Ansteuerungen ermöglicht.
Vorzugsweise ist das in dem Prädiktorglied enthaltene Modell im wesentlichen totzeitfrei. Da besonders die Brennkraftmaschine aufgrund des Verbrennungsprozesses eine Totzeit aufweist, hat dies den Vorteil eines Zeitgewinns. Wird vor einem Regelungseingriff die tatsächliche Antwort des Antriebsstrangs auf die Stellgröße abgewartet, so können während der dabei verstreichenden Totzeit weitere schwingungsanregende Impulse durch die Stellgröße gegeben werden, ohne dass dagegen geregelt wird. Wird dagegen die Antwort zeitnah, d.h. so schnell es die Recheneinheit des Modells erlaubt, berechnet, so können Torsionsschwingungen bereits im Anfangsstadium unterdrückt werden oder es kann die Anregung von Torsionsschwingungen unterdrückt werden.
Vorzugsweise ist der Ausgang des Prädiktorglieds mit dem Eingang eines Übertragungsglieds verbunden, das selbst ausgangsseitig mit dem Stellglied verbunden ist, um die Stellgröße anhand der mit dem Modell ermittelten Zustandsgröße zu beeinflussen. Das Übertragungsglied unterdrückt damit eine Schwingung, die sich einstellen würde, falls das Stellglied die Brennkraftmaschine mit einer Steuergröße ansteuert, die die Grundlage der Berechnung mit dem Modell des Antriebsstrangs war. Stellt also das Übertragungsglied fest, dass die vom Modell ausgegebene mechanische Zustandsgröße eine Schwingung wiedergibt, so wirkt sie dieser Schwingung entgegen, bevor diese Schwingung tatsächlich auftreten kann.
Vorteilhafterweise weist das Übertragungsglied ein P-Glied oder ein PD-Glied auf. Das P-Glied verändert die Stellgröße in einer proportionalen Abhängigkeit von der ermittelten Zustandsgröße. Es entspricht damit einem bekannten P-Regler, der ein proportionales Übertragungsverhalten aufweist. Da die Ermittlung der Zustandsgröße durch das Prädiktorglied im wesentlichen keine Totzeit aufweist, wird mit der proportionalen Übertragungscharakteristik des P-Glieds eine stabile Unterdrückung von Schwingungen im Antriebsstrang erreicht. Alternativ kann auch ein PD-Glied eingesetzt werden, das die Stellgröße zusätzlich oder ausschließlich in einer Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der ermittelten Zustandsgröße verändert. Das Übertragungsverhalten des PD-Glieds entspricht im wesentlichen dem eines PD-Reglers. Das PD-Glied bewirkt dabei eine Phasenvoreilung der Stellgröße gegenüber der ermittelten Zustandsgröße, wodurch eine Stabilisierung erreicht wird.
Vorteilhafterweise weist die Dämpfungseinrichtung eine Regelschleife zur Adaption des Prädiktorglieds auf. Dies bietet den Vorteil, dass das Prädiktorglied an veränderte Bedingungen angepasst werden kann. So kann beispielsweise das Prädiktorglied in Abhängigkeit einer Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Antriebsstrangs so verändert werden, dass es die Antwort des Antriebsstrangs auf eine Ansteuerung der Brennkraftmaschine mit einer Stellgröße nach einer Veränderung der mechanischen Eigenschaften des Antriebsstrangs zuverlässig vorhersagen kann. Die Anpassung kann beispielsweise darin bestehen, die Parameter des Zwei-Massen-Schwingers zu verändern. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stützt der Regelkreis die Modellzustände. Damit können Störungen und Modellungenauigkeiten unmittelbar korrigiert werden, was die Qualität der Vorhersage des Prädiktorglieds erhöht.
Vorteilhafterweise weist die Dämpfungseinrichtung eine Messeinrichtung zur Messung der Zustandsgröße des Antriebsstrangs auf. Dadurch erhält die Dämpfungseinrichtung Informationen über die tatsächliche Antwort des Antriebsstrangs und der Brennkraftmaschine auf eine Ansteuerung mit einer Stellgröße, die der Dämpfungseinrichtung vorzugsweise bekannt ist. Die Messeinrichtung kann einen Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer an einem angetriebenen Rad umfassen, beispielsweise der Winkelgeschwindigkeitsaufnehmer eines bereits vorhandenen Anti-Blockier-Systems (ABS). Wird zusätzlich die Drehzahl der Brennkraftmaschine und das Übersetzungsverhältnis des Antriebsstrangs berücksichtigt, kann damit eine zeitliche Veränderung der Torsion des Antriebsstranges ermittelt werden. Weiterhin können auch Winkelgeschwindigkeitssensoren im Bereich des Getriebes oder an einer anderen Stelle des Antriebsstrangs eingesetzt werden, wodurch Torsionsschwingungen im Antriebsstrang präziser erfasst werden können. Außerdem ist vorstellbar, die Torsion des Antriebsstrangs beispielsweise mit Dehnmessstreifen oder magnetostriktiven Sensoren zu messen.
Weist die Messeinrichtungen eine Totzeit auf, so ergibt sich ein zusätzlicher Zeitgewinn durch die Ermittlung der Antwort des Antriebsstrangs in dem im Wesentlichen totzeitfreien Modell. Die Messeinrichtung zur Messung der Drehzahl eines Rades kann beispielsweise eine Totzeit aufweisen, da sie eine bestimmte Winkeldrehung des Rades abwarten muss, bevor die nächste Messmarke eine Messstelle der Messeinrichtung erreicht.
Die Dämpfungseinrichtung umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform ein Totzeitglied zur Simulation der Totzeit der Brennkraftmaschine, des Antriebsstrangs oder der Messeinrichtung. Wird das Totzeitglied eingangsseitig mit dem Prädiktorglied verbunden, so kann eine totzeitbehaftete Zustandsgröße aus der vom Prädiktorglied ermittelten Zustandsgröße berechnet werden. Dies hat den Vorteil, dass der Dämpfungseinrichtung eine Information über die vom Prädiktorglied vorhergesagte Zustandsgröße zu einem Zeitpunkt bereitgestellt wird, an dem diese Zustandsgröße am Antriebsstrang tatsächlich auftreten sollte. Vorzugsweise wird die Totzeit in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine simuliert. Beispielsweise kann die Totzeit indirekt linear von der Drehzahl abhängig sein. Die Berücksichtigung der Drehzahl hat den Vorteil, dass die Totzeit präziser bestimmt werden kann.
In einer Vergleichereinheit der Dämpfungseinrichtung wird vorzugsweise ein Vergleich der gemessenen Zustandsgröße mit der berechneten totzeitbehafteten Zustandsgröße vorgenommen. Dadurch kann erkannt werden, ob die vom Modell des Prädiktorglieds ermittelte Zustandsgröße in Übereinstimmung mit der tatsächlich am Antriebsstrang auftretenden Zustandsgröße ist. Dies stellt eine Qualitätskontrolle des Modells des Prädiktorglieds dar. Die Vergleichereinheit kann dabei sowohl die Phasenlage als auch die Amplitude der berechneten totzeitbehafteten Zustandsgröße überprüfen.
Mit dem Ausgang der Vergleichereinheit ist vorteilhafterweise eine Adaptionseinheit verbunden. Diese Adaptionseinheit hat die Aufgabe, das Prädiktorglied in Abhängigkeit von dem Vergleich der gemessenen Zustandsgröße mit der berechneten, totzeitbehafteten Zustandsgröße zu adaptieren. Stellt die Adaptionseinheit beispielsweise fest, dass von dem Prädiktorglied eine leichte Torsionsschwingung vorhergesagt wird, diese tatsächlich aber am Antriebsstrang wesentlich größer auftritt, so kann die Adaptionseinheit das Modell des Antriebsstrangs dahingehend beeinflussen, dass die Amplitude der vorhergesagten Antwort bei zukünftigen Berechnungen größer ausfällt. Vorzugsweise passt die Adaptionseinheit das Modell des Antriebsstrangs und der Brennkraftmaschine nicht unmittelbar bei einer ersten Fehlererkennung an, sondern integriert die auftretenden Fehler über einen längeren Zeitraum, beispielsweise über Minuten, Stunden oder auch Wochen und Monate. Damit kann die Adaptionseinheit erkennen, ob sich das mechanische Verhalten des Antriebsstrangs über einen längeren Zeitraum verändert und dementsprechend das Modell des Antriebsstrangs und der Brennkraftmaschine anpassen. Vorzugsweise beeinflusst die Adaptionseinheit einzelne Parameter des Modells des Prädiktorglieds, wie beispielsweise die Dämpfung oder die Federsteifigkeit eines Zwei-Massen-Schwingers. Vorteile können sich auch aus einer Stützung der Modellzustände durch die Adaptionseinheit ergeben. Damit sind auch kurzfristige Modellkorrekturen möglich, die das Vorhersageverhalten des Modells verbessern.
Vorzugsweise enthält die Regelschleife das Prädiktorglied, das Totzeitglied, die Messeinrichtung, das Vergleichsglied und die Adaptionseinheit. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Regelschleife in einer anderen Form anzuordnen, so kann beispielsweise zusätzlich eine Adaptionseinheit zur Adaption des Totzeitglieds vorgesehen werden, falls festgestellt wird, dass die berechnete totzeitbehaftete Zustandsgröße eine konstante Phasenverschiebung gegenüber der gemessenen Zustandsgröße aufweist.
Die Dämpfungseinrichtung weist vorzugsweise einen Bremssignaleingang auf. Dies hat den Vorteil, dass die Dämpfungseinrichtung die Unterdrückung der Torsionsschwingungen in Abhängigkeit von einem Bremssignal ausführen kann. So kann beispielsweise bei einer starken Verzögerung, die seitens des Fahrers des Kraftfahrzeugs gewünscht wird, die Dämpfungseinrichtung funktionslos geschaltet werden, um eine Kraftstoffzuführung zur Brennkraftmaschine durch die Dämpfungseinrichtung zu verhindern. Es ist auch vorstellbar, dass das mechanische Modell des Antriebsstrangs an einen Bremseingriff angepasst wird, falls beispielsweise eine Antischlupfregelung einen Bremseingriff an einem Antriebsrad vornimmt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung einen Eingang zur Aufnahme eines Gaspedalsignals auf, wobei die Unterdrückung der Torsionsschwingungen in Abhängigkeit des Gaspedalsignals vorgenommen werden kann. Besondere Vorteile ergeben sich durch die Berücksichtigung der zeitlichen Veränderung der Gaspedalstellung. So kann beispielsweise bei einer Erhöhung des vom Fahrer gewünschten Antriebsmoments der Brennkraftmaschine entsprechend einer Zunahme des Gaspedalsignals die Dämpfungseinrichtung mit anderen Parametern betrieben werden als bei einer Abnahme des Gaspedalsignals. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine mit dem Antriebsstrang unterschiedliche Totzeiten für Veränderungen des gewünschten Moments in verschiedene Richtungen aufweisen. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, dass bei einem plötzlichen Loslassen des Gaspedals die Dämpfungseinrichtung außer Kraft gesetzt wird, da unter Umständen angenommen werden kann, dass der Fahrer eine starke Verzögerung des Fahrzeugs einleiten möchte.
Die Erfindung umfasst ferner eine Motorsteuerung mit einer Dämpfungseinrichtung in einer der beschriebenen Ausführungsformen. Eine solche Motorsteuerung ist besonders dazu geeignet, die Brennkraftmaschine so anzusteuern, dass verschleißerhöhende Belastungsspitzen und Ruckelbewegungen in Längsrichtung des Fahrzeugs vermieden werden.
Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Dämpfungsverfahren, das beispielsweise mit einer der beschriebenen Dämpfungseinrichtungen durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise wird zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang der Brennkraftmaschine die Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt und die Zustandsgröße mit einem vorgegebenen zeitlichen Abstand wiederholt ermittelt, wobei der zeitliche Abstand in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine festgelegt wird. Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine wird beispielsweise die einzuspritzende Kraftstoffmenge in kürzeren Abständen berechnet als bei niedrigeren Drehzahlen. Daher ist es von Vorteil, wenn die Zustandsgröße, die die Torsionsschwingungen des Antriebsstrangs wiedergibt, bei höheren Drehzahlen in kürzeren Abständen berechnet wird, um die einzuspritzende Kraftstoffmenge anzupassen.
Vorteilhafterweise wird die Zustandsgröße vor jedem Einspritzvorgang ermittelt. Dadurch kann vermieden werden, dass ein Einspritzvorgang vorgenommen wird, mit dem Torsionsschwingungen angeregt werden könnten. Alternativ kann es jedoch auch ausreichend sein, die Zustandsgröße bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Brennräumen nur vor jedem Einspritzvorgang eines bestimmten Brennraums zu berechnen. Dies hat den Vorteil, dass weniger Rechenkapazität benötigt wird. Unter Umständen kann auch eine Ermittlung der Zustandsgröße in noch größeren Abständen sinnvoll sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beiden beigefügten Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung und
Figur 2
ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Dämpfungsverfahrens.
Figur 1 zeigt schematisch ein regelungstechnisches Ersatzschaltbild, bei dem eine Brennkraftmaschine 1 von einer Stelleinrichtung 2 angesteuert wird. In der Zeichnung ist dargestellt, dass die Stellgröße, mit der die Brennkraftmaschine 1 von der Stelleinrichtung 2 angesteuert wird, die Kraftstoffmenge m eines Einspritzvorgangs ist. Tatsächlich kann die Stelleinrichtung 2 weitere Parameter der Brennkraftmaschine 1 steuern, beispielsweise die Drosselklappenstellung.
Die Brennkraftmaschine 1 treibt über einen Antriebsstrang 3 die Räder eines Fahrzeugs an. Der Antriebsstrang 3 umfasst mehrere Wellen, ein Getriebe, ein Differenzial und Gelenke zur Momentenübertragung zwischen den einzelnen Komponenten. Der Antriebsstrang 3 wird von der Brennkraftmaschine 1 mit dem Moment MIST angetrieben.
Die Stelleinrichtung 2 stellt die einzuspritzende Kraftstoffmenge m entsprechend der Vorgabe des Antriebsmoments M'SOLL der Brennkraftmaschine 1 ein. Die Stelleinrichtung 2 bedient sich dabei eines Steuerverfahrens, das in verschiedenen Ausführungsformen dem Fachmann hinlänglich bekannt ist.
Die Dämpfungseinrichtung umfasst ein Prädiktorglied 4, das ein Modell der Brennkraftmaschine 1 und des Antriebsstrangs 3 enthält. Das Modell ist ein Torsionsschwinger mit zwei Massenträgheitsmomenten und einem Drehfederdämpferglied zwischen den beiden Massenträgheitsmomenten. Hierbei entspricht ein Massenträgheitsmoment dem Massenträgheitsmoment der bewegten Teile der Brennkraftmaschine 1. Das Drehfederdämpferelement stellt den Antriebsstrang 3 mit seinen Komponenten dar. Das zweite Massenträgheitsmoment des Modells entspricht den angetriebenen Rädern und der Masse des Fahrzeugs, die mit einem Trägheitsradius entsprechend dem Radius der Räder in die Berechnung des zweiten Massenträgheitsmomentes eingehen. M'SOLL wird als Belastungsmoment auf das Modell aufgebracht. Das Prädiktorglied 4 errechnet hieraus anhand des Modells die Winkelgeschwindigkeit der Welle der Brennkraftmaschine 1, an der der Antriebsstrang 3 angeschlossen ist, und die Winkelgeschwindigkeit der angetriebenen Räder. Hierbei berücksichtigt das Modell das eingestellte Übersetzungsverhältnis des Getriebes. Der Ausgang des Prädiktorglieds 4 enthält ein Signal, das die Differenz ΔαMODELL der beschriebenen Winkelgeschwindigkeiten darstellt.
Die Differenz ΔαMODELL entspricht der zeitlichen Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs 3 zwischen Brennkraftmaschine 1 und angetriebenen Rädern. Um eine Torsionsschwingung möglichst wirksam zu unterdrücken, wird entsprechend einer klassischen mechanischen Dämpfung von einem PD-Glied 5 ein Dämpfungsdrehmoment MKORREKTUR entsprechend der Torsionsgröße ΔαMO-DELL, die die zeitlichen Veränderung der Torsion wiedergibt, errechnet. Das PD-Glied 5 entspricht einem an sich bekannten PD-Regler, wobei die Kennzahlen für den proportionalen und den differenziellen Teil in Versuchen angepasst werden. Dabei wirkt ein größerer D-Anteil stabilisierend.
Das vom PD-Glied 5 berechnete Korrektormoment MKORREKTUR wird zu einem vom Fahrer vorgegebenen Drehmoment MSOLL der Brennkraftmaschine 1 in einem Addierer 6 addiert. Das Ergebnis dieser Addition ist das Drehmoment M'SOLL, das das Eingangssignal für die Stelleinrichtung 2 und das Prädiktorglied 4 darstellt. Im Einzelnen können in diesem Kreislauf durch mehrere iterative Schritte immer weiter verbesserte Momentenvorgaben M'SOLL errechnet werden.
Die dargestellte Dämpfungseinrichtung unterdrückt insbesondere deswegen sehr wirkungsvoll Torsionsschwingungen im Antriebsstrang 3, da sie nicht wie ein Regelverfahren aufgrund von Totzeiten im Regelkreis stabilitätskritisch ist. Die Brennkraftmaschine 1 weist eine Totzeit auf, die hauptsächlich durch den Brennvorgang bedingt ist. Die Totzeit der Brennkraftmaschine 1 beträgt bei einer Drehzahl von 800 Umdrehungen pro Minute (Upm) etwa 40 ms. Die Totzeit ist indirekt proportional zur Drehzahl. Aufgrund dieser Totzeit ist eine Messung der mechanischen Antwort des Antriebsstrangs 2 und der Brennkraftmaschine 1 auf die Stellgröße m der Stelleinrichtung 2 erst nach dieser Totzeit möglich.
Dagegen weist das Prädiktorglied 4 mit dem Modell des Antriebsstrangs 3 und der Brennkraftmaschine 1 im wesentlichen keine Totzeit auf. Die Zeitspanne, nach der am Signalausgang des Prädiktorglieds 4 die Antwort auf die Eingangsgröße M'SOLL bereitsteht, hängt nur von der Rechengeschwindigkeit des Prädiktorglieds 4 ab. Die Zeitspanne ist bei Einsatz üblicher mikroelektronischer Bauteile weit geringer als die Totzeit der Brennkraftmaschine 1. Daher ist eine zeitnahe Berechnung eines Korrekturmoments MKORREKTUR möglich.
Zur Überprüfung der Vorhersagequalität und zu einer eventuellen Modelladaption des Modells des Prädiktorglieds 4 wird mit einer Messeinrichtung 7 die tatsächliche zeitliche Veränderung ΔαIST der Torsion des Antriebsstrangs 3 gemessen. Die Messeinrichtung 7 umfasst einen Drehzahlsensor an der Brennkraftmaschine 1, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 misst, und Drehzahlsensoren an jedem angetriebenen Rad. Üblicherweise wird in einem Kraftfahrzeug ohnehin die Drehzahlen der Brennkraftmaschine 1 und der Räder gemessen, beispielsweise im Rahmen einer Antriebsschlupfregelung. Die Messeinrichtung 7 errechnet aus den Signalen der einzelnen Drehzahlsensoren die zeitliche Veränderung ΔαIST der Torsion des Antriebsstrangs 2. Um diese gemessene zeitliche Veränderung Δα-IST der Torsion des Antriebsstrangs 3 mit der errechneten zeitlichen Veränderung ΔαMODELL vergleichen zu können, ist es notwendig, die berechnete Zustandsgröße ΔαMODELL mit einem Totzeitglied 8 zeitlich zu verschieben. In einer Vergleichereinheit 9 wird die mit dem Totzeitglied 8 und dem Prädiktorglied 4 errechnete zeitliche Veränderung Δα'MODELL der Torsion des Antriebsstrangs 3 mit der gemessenen zeitlichen Veränderung ΔαIST der Torsion des Antriebsstrangs 3 verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleichs stellt den Fehler der Vorhersage des Prädiktorglieds 4 dar. Der Fehler dient als Eingangsgröße für eine Adaptionseinheit 10, die die Aufgabe hat, das Modell des Prädiktorglieds 4 zu adaptieren. Dies geschieht durch Parameteranpassung, beispielsweise der Feder- und Dämpfungskonstanten des Zwei-Massen-Schwinger-Modells. Dadurch ist gewährleistet, dass das Prädiktorglied 4 auch bei veränderten mechanischen Eigenschaften der Brennkraftmaschine 1 und des Antriebsstrangs 3 weiterhin richtig die Antwort des Antriebsstrangs 3 auf ein Antriebsmoment M'SOLL vorhersagt.
In Figur 2 ist ein erfindungsgemäßes Dämpfungsverfahren dargestellt. Es beginnt mit der Vorgabe eines gewünschten Motorantriebsmoments MSOLL durch den Fahrer. Im nächsten Schritt wird die mechanische Antwort des Antriebsstrangs und der Brennkraftmaschine auf das gewünschte Motorantriebsmoment MSOLL berechnet. Das Ergebnis ist die Zustandsgröße ΔαMODELL, die die zeitliche Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs darstellt. Hierbei wird die Torsion des Antriebsstrangs zwischen der Brennkraftmaschine und den angetriebenen Rädern berechnet.
Im nächsten Schritt wird ein Korrekturmoment MKORREKTUR berechnet, das durch einfache Multiplikation der Zustandsgröße ΔαMO-DELL mit einer Konstanten P berechnet wird. Da die Zustandsgröße ΔαMODELL die zeitliche Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs darstellt, entspricht MKORREKTUR einem mechanischen Dämpfungsmoment.
Danach wird durch eine Addition des Korrekturmoments MKORREKTUR und des vorgegebenen Moments MSOLL die Eingangsgröße M' SOLL für die Ermittlung der zugeführten Kraftstoffmenge berechnet. Die Stelleinrichtung der Brennkraftmaschine wird dementsprechend mit M'SOLL im nächsten Schritt angesteuert.
Nachfolgend wird auf der Grundlage des Ansteuerdrehmoments M'SOLL die Zustandsgröße ΔαMODELL neu berechnet. In diesem Schritt wird dementsprechend eine Vorhersage über die zukünftige tatsächliche Antwort des Systems bestehend aus Brennkraftmaschine und Antriebsstrang auf die Ansteuerung mit M'SOLL gemacht.
Anschließend wird an der berechneten Zustandsgröße eine Totzeit simuliert, die der tatsächlichen Totzeit der Brennkraftmaschine entspricht. Das Ergebnis dieser Simulation ist eine totzeitbehaftete Zustandsgröße Δα' MODELL, die der tatsächlichen zeitlichen Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs entspricht, falls die Zustandsgröße richtig vorhergesagt wurde.
Um diese Vorhersage zu überprüfen, wird im nächsten Schritt die tatsächliche zeitliche Veränderung der Torsion des Antriebsstrangs ΔαIST gemessen. Falls sich beim anschließenden Vergleich der gemessenen mit der vorausberechneten Größe herausstellt, dass die Vorhersage falsch ist, so wird eine Parameteranpassung des Modells vorgenommen.
Nach der Parameteranpassung oder direkt nach dem Vergleich, falls der Vergleich ergeben hat, dass die Vorhersage richtig war, wird überprüft, ob die Brennkraftmaschine abgestellt werden soll. Falls dies nicht der Fall ist, springt das Verfahren zum ersten Schritt zurück, und fragt ein neues Wunschmoment MSOLL des Fahrers ab. Ansonsten wird die Brennkraftmaschine abgestellt und das Verfahren beendet.
Die Erfindung ist nicht auf das vorgehend beschriebene Ausführungsbeispiel und das beschriebene Verfahren beschränkt sondern umfasst auch andere Vorrichtungen und Verfahren, soweit diese von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen.

Claims (27)

  1. Dämpfungseinrichtung zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang (3) einer Brennkraftmaschine (1), mit
    einer Erfassungseinrichtung (4, 7) zur Ermittlung einer die Torsion des Antriebsstrangs (3) wiedergebenden mechanischen Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST) und
    einer Stelleinrichtung (2) zur Ansteuerung der Brennkraftmaschine (1) mit einer Stellgröße (m) in Abhängigkeit von der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST),
    dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (4, 7) ein Prädiktorglied (4) aufweist, das ein Modell des Antriebsstrangs (3) und/oder der Brennkraftmaschine (1) enthält und die Zustandsgröße (ΔαMODELL) als Antwort des Antriebsstrangs (3) und/oder der Brennkraftmaschine (1) auf die Stellgröße (m) an Hand des Modells ermittelt.
  2. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Prädiktorglied (4) enthaltene Modell im wesentlichen totzeitfrei ist, wohingegen die Brennkraftmaschine (1) und/oder der Antriebsstrang (3) eine Totzeit (tTOT) aufweisen.
  3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    gekennzeichnet durch
    ein Übertragungsglied (5), das eingangsseitig mit dem Prädiktorglied (4) und ausgangsseitig mit dem Stellglied (2) verbunden ist, um die Stellgröße (m) an Hand der mit dem Modell ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL) zu beeinflussen.
  4. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsglied (5) ein P-Glied oder ein PD-Glied (5) aufweist.
  5. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    gekennzeichnet durch
    eine Regelschleife (4, 7, 8, 9, 10) zur Adaption des Prädiktorglieds (4).
  6. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    gekennzeichnet durch
    eine Messeinrichtung (7) zur Messung der Zustandsgröße (ΔαIST) des Antriebstrangs (3).
  7. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) totzeitbehaftet ist.
  8. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
    gekennzeichnet durch
    ein eingangsseitig mit dem Prädiktorglied (4) verbundenes Totzeitglied (8) zur Simulation der Totzeit (tTOT) der Brennkraftmaschine (1) und/oder des Antriebsstrangs (3) und/oder der Messeinrichtung (7) und zur Ausgabe einer berechneten totzeitbehafteten Zustandsgröße (Δα'MODELL).
  9. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 8,
    gekennzeichnet durch
    eine eingangsseitig mit dem Totzeitglied (8) und der Messeinrichtung (7) verbundenen Vergleichereinheit (9) zum Vergleich der gemessenen Zustandsgröße (ΔαIST) mit der berechneten, totzeitbehafteten Zustandsgröße (Δα'MODELL).
  10. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 9,
    gekennzeichnet durch
    eine eingangsseitig mit dem Ausgang der Vergleichereinheit (9) und ausgangseitig mit dem Prädiktorglied (4) verbundenen Adaptionseinheit (10) zur Adaption des Prädiktorglieds (4) in Abhängigkeit des Vergleichs.
  11. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Regelschleife (4, 7, 8, 9, 10) das Prädiktorglied (4), das Totzeitglied (8), die Messeinrichtung (7), das Vergleichsglied (9) und die Adaptionseinheit (10) aufweist.
  12. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    gekennzeichnet durch
    einen Bremssignaleingang zur Aufnahme eines Bremssignals, wobei die Unterdrückung der Torsionsschwingungen in Abhängigkeit des Bremssignals vorgenommen wird.
  13. Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    gekennzeichnet durch
    einen Gaspedalsignaleingang zur Aufnahme eines Gaspedalsignals, wobei die Unterdrückung der Torsionsschwingungen in Abhängigkeit des Gaspedalsignals vorgenommen wird.
  14. Motorsteuerung mit einer Dämpfungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
  15. Dämpfungsverfahren zur Unterdrückung von Torsionsschwingungen im Antriebsstrang (3) einer Brennkraftmaschine (1), das folgende Schritte aufweist:
    Ermitteln einer die Torsion des Antriebsstrangs (3) wiedergebenden mechanischen Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST) und
    Ansteuern der Brennkraftmaschine (1) mit einer Stellgröße (m) in Abhängigkeit von der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL, ΔαIST),
    gekennzeichnet durch
    den folgenden Schritt:
    Ermitteln der Zustandsgröße (ΔαMODELL) als Antwort auf die Stellgröße (m) an Hand eines Modells des Antriebsstrangs (3) und/oder der Brennkraftmaschine (1).
  16. Dämpfungsverfahren nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Modell im wesentlichen totzeitfrei ist, wohingegen die Brennkraftmaschine (1) und/oder der Antriebsstrang (3) eine Totzeit (tTOT) aufweisen.
  17. Dämpfungsverfahren nach Anspruch 15 oder 16,
    gekennzeichnet durch
    die folgenden Schritte:
    Ermittlung der Drehzahl der Brennkraftmaschine (1)
    Wiederholte Ermittlung der Zustandsgröße (ΔαMODELL) mit einem vorgegebenen zeitlichen Abstand, wobei der zeitliche Abstand in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) festgelegt wird.
  18. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zustandsgröße (ΔαMODELL) vor jedem Einspritzvorgang ermittelt wird.
  19. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (m) mit einer proportionalen Abhängigkeit von der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL) geändert wird.
  20. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stellgröße (m) mit einer Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL) geändert wird.
  21. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
    gekennzeichnet durch
    folgende Schritte:
    Simulieren der Totzeit (tTOT) der Brennkraftmaschine (1) und/oder des Antriebsstrangs (3),
    Berechnen einer totzeitbehafteten Zustandsgröße (Δα'MODELL),
    Messen der tatsächlichen Zustandsgröße (ΔαIST) des Antriebstrangs (3) und
    Vergleich der gemessenen Zustandsgröße (ΔαIST) mit der berechneten, totzeitbehafteten Zustandsgröße (Δα'MODELL).
  22. Dämpfungsverfahren nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet, dass die tatsächlichen Zustandsgröße (ΔαIST) des Antriebstrangs (3) mit einer totzeitbehafteten Messeinrichtung (7) gemessen wird und die Totzeit der Messeinrichtung simuliert wird.
  23. Dämpfungsverfahren nach Anspruch 21 oder 22,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Totzeit (tTOT) in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine (1) simuliert wird.
  24. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
    gekennzeichnet durch
    folgenden Schritt:
    Adaption des Modells des Antriebsstrangs (3) und/oder der Brennkraftmaschine (1) in Abhängigkeit des Vergleichs.
  25. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Unterdrückung der Torsionsschwingungen in Abhängigkeit eines Bremseingriffs im Antriebsstrang (3) vorgenommen wird.
  26. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25,
    gekennzeichnet durch
    folgenden Schritt:
    Ausschalten der Unterdrückung der Torsionsschwingungen bei einem Bremseingriff im Antriebsstrang (3).
  27. Dämpfungsverfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 26,
    gekennzeichnet durch
    dass eine Kennzahl der proportionalen Abhängigkeit der Stellgröße (m) von der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL) und/oder von der zeitlichen Änderung der ermittelten Zustandsgröße (ΔαMODELL) in Abhängigkeit von der zeitlichen Änderung des Gaspedalsignals verändert wird.
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