EP1936165B1 - Method and control device for dampening the shock when opening the torque converter coupling - Google Patents

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EP1936165B1
EP1936165B1 EP07021057A EP07021057A EP1936165B1 EP 1936165 B1 EP1936165 B1 EP 1936165B1 EP 07021057 A EP07021057 A EP 07021057A EP 07021057 A EP07021057 A EP 07021057A EP 1936165 B1 EP1936165 B1 EP 1936165B1
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EP
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torque
internal combustion
combustion engine
deviation
change
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EP07021057A
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EP1936165A2 (en
EP1936165A3 (en
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Antoon Janssen Nicolaas
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
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Publication of EP1936165A3 publication Critical patent/EP1936165A3/en
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
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    • F02D41/126—Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off transitional corrections at the end of the cut-off period
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    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling an internal combustion engine in a drive train, which has a hydraulic torque converter with an impeller and a turbine wheel, at a transition from a coasting operation to a traction operation.
  • the invention further relates to a control device which is set up to carry out the method.
  • Such a method and such a control device is in each case from DE 102 06 199 C1 known, which shows a control of an internal combustion engine in conjunction with a drive train of a motor vehicle.
  • the drive train on a rotational angle clearance and / or is elastically rotatable.
  • a driveline with a clutch and a two-mass flywheel and a driveline with a hydraulic torque converter are called.
  • the angular play and the elastic rotatability are provided in the drive train between the internal combustion engine and the drive wheels and serve for the vibration-decoupling of the internal combustion engine from the drive train.
  • a speed equality is called at a docking point, the DE 102 06 199 C1 defined as a structurally predetermined maximum angle of rotation between play-affected elements of the drive train.
  • the docking point characterizes the time at which the games shift and the driveline is braced or biased in the other direction. It is important in this prior art, soft to solve the driveline of an effective in the push operation first rotation angle stop and soft to create an effective in the train operation second rotation angle stop.
  • the rotational angle stop results in each case by applying two adjacent flanks of components mechanically coupled to a play and / or in that an elastic return torque reaches the value of the twisting moment.
  • the torque and power-determining throttle position is the control unit of the DE 102 06 199 C1 when load changes not only depending on the driver's request, but also set in dependence on rotational angle and speed differences between different locations of the drive train.
  • the DE 102 06 199 C1 refers in this context as influencing factors the total angle of rotation of the drive train, which results as a result of play and / or elastic deformations, the angular velocity of the primary side at the end of the shift operation, the angular velocity of the secondary side in Docking time and the acceleration capacity and / or the braking capacity of the internal combustion engine.
  • the terms of the primary side and the secondary side obviously refer to the example with the two-mass flywheel. This results from the fact that the DE 102 06 199 C1 these terms only in connection with the example of the driveline calls, which has a two-mass flywheel. Elsewhere it says in the DE 102 06 199 C1 in that the speed of the internal combustion engine for the example with the hydraulic torque converter is not a variable that is significant for the speed on the turbine side of the torque converter.
  • the torque transmitted by the torque converter, and the turbine torque of the torque converter are important parameters.
  • the transmitted torque of the torque converter, or to control its turbine torque This could be influenced as a result, the difference in the speeds of converter end and Wandlerfernem end of the elasticity and play having drive train.
  • the difference DE 102 06 199 C1 essentially two phases: In a first phase designated as waiting time, the torque of the internal combustion engine corresponding to the driver's request is set and transferred to the drive train without further action. In contrast, in a second phase, referred to as engagement time, there is a reduction in the torque of the internal combustion engine via an ignition intervention and / or a change in the throttle valve position.
  • DE102004005728 discloses a method of controlling an internal combustion engine at a transition from a coasting operation to a traction operation. If the difference between the rotational speeds of the impeller and the turbine wheel of the torque converter is equal to zero, the torque of the internal combustion engine is set so that a predeterminable maximum temporal gradient is not exceeded.
  • FR2881795 the profile of the rotational speed of the internal combustion engine is set as a function of the rotational speed of the turbine wheel.
  • a simultaneous detection and comparison of the rotational speeds of the impeller and the turbine wheel and the determination of a deviation of the rotational speed of the impeller from the rotational speed of the turbine wheel is provided.
  • the torque of the internal combustion engine is adjusted under certain conditions in dependence on the deviation of the rotational speed of the impeller from the rotational speed of the turbine wheel and in dependence on a rate of change of the rotational speed of the impeller.
  • a shift of the influence of the driver's request on the torque setpoint formation to other influencing variables takes place.
  • These other influencing variables allow a comparatively slow matching of the rotational speed of the impeller to the rotational speed of the turbine wheel. This slow alignment is triggered when the speed of the turbine wheel is greater than the speed of the impeller and the deviation simultaneously falls below a predetermined threshold.
  • the invention thus relates to a control of the internal combustion engine, which takes into account properties of the torque converter.
  • it is the subject of the DE 102 06 199 C1 Therefore, to solve the lying behind the torque converter driveline soft from an effective in pushing operation rotation angle stop and soft to create an effective in train operation angle of rotation stop. It is therefore not about avoiding jerky torque peaks in the turbine torque.
  • FIG. 1 a powertrain 10 of a motor vehicle with an internal combustion engine 12, a hydraulic torque converter 14, the at least one impeller 16, a turbine 18 and a lockup clutch 20, a change gear 22, a differential 24 and drive wheels 26 and 28th
  • Hydrodynamic converter which work not only as a fluid coupling, but also as a torque converter, additionally have a stator 30, which deflects the hydraulic fluid circulating between impeller 16 and turbine 18 in response to a speed difference between the impeller 16 and the turbine 18.
  • the impeller 16 is rotatably connected to a crankshaft of the internal combustion engine 12, while the turbine 18 is rotatably connected to a drive shaft of the transmission 22.
  • the lockup clutch 20 is a controllable friction clutch that is parallel to the torque converter 14.
  • the internal combustion engine 12 is controlled by a control unit 32, which processes signals in which various operating parameters of the drive train 10 are mapped.
  • a driver's intention generator 34 which detects a torque demand FW of the driver
  • the signal n_1 of a first speed sensor 36 which detects a speed of the pump wheel 16 as a speed of the crankshaft of the internal combustion engine 10
  • the signal n_2 of a second speed sensor 38 detects a rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, and, alternatively or in addition to a detected signal n_2, the signal n_3 a wheel speed sensor 40, which detects a rotational speed n_3 of a drive wheel 26 of the motor vehicle.
  • control unit 32 knows the gear engaged in the change gear 22, it can determine the speed n_2 from the speed n_3 and the present gear ratio.
  • control unit 32 controls the controller 32 via the control connection 42 and the change gear 22 and, with a signal KB, the closed state of the lockup clutch 20th
  • the second speed n_2 results in a certain speed of the transmission 22 from the driving speed, ie the speed n_3.
  • wheel speed sensor 40 therefore has cost advantages resulting from a possible saving of the second speed sensor 38.
  • control unit 32 It is also not necessary for each operating parameter processed by the control unit 32 to have its own sensor because the control unit 32 can model different operating parameters with the aid of mathematical models from other, measured operating parameters.
  • control unit 32 From the received sensor and sensor signals, the control unit 32 forms, among other manipulated variables S_L, S_K and S_Z for adjusting the internal combustion engine 12 for generating the torque.
  • control unit 32 is adapted, in particular programmed, to carry out the method according to the invention or one of its embodiments and / or to control the corresponding method sequence.
  • the internal combustion engine 12 typically includes subsystems 44, 46, 38 of which a subsystem 44 is for controlling the filling of combustion chambers, a subsystem 46 is for controlling mixture formation, and a subsystem 48 is for controlling the ignition of the combustion chamber fillings.
  • the subsystem 44 for controlling the fillings has an electronically controlled throttle valve for controlling the air supply to the internal combustion engine 12, which is controlled by a control signal S_F.
  • the subsystem 46 for controlling the mixture formation has an arrangement of injectors, via which fuel is metered into the intake manifold or into individual combustion chambers of the internal combustion engine 12 with control signals S_K. Control signals S_Z are used to trigger ignitions in the combustion chambers.
  • the torque generated by the internal combustion engine 12 can in particular by limiting the combustion chamber fillings and / or by switching off the fuel supply be reduced to one or more combustion chambers and / or by delaying the triggering of ignitions with respect to an ignition point at which an optimal torque would result (retard the ignition).
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of the invention in the form of a block diagram of the control unit 32.
  • the individual blocks can be assigned both to individual method steps and to function modules of the control unit 32, so that the FIG. 2 discloses both method aspects and apparatus aspects of the invention.
  • control unit 32 processes the signals FW, n_1 and n_2 to the actuating signals S_F, S_K and S_Z. At the same time, the control unit 32 detects the rotational speed n_1 of the impeller 16 and the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18. As already explained, n_2 can also be modeled from the signals of other sensors as an alternative to a measurement.
  • a block 50 is used to determine a rate of change of the rotational speed n_1 of the impeller 16. In one embodiment, the determination is carried out by forming a time derivative d / dt (n_1).
  • a deviation of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is determined.
  • the determined values of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) of the rotational speed n_1 of the impeller 16 are used to address an instationary setpoint generator 54, which determines the setpoint values M_soll_i for the torque of the internal combustion engine 12 as a function of its input variables dn and d / dt ( n_1).
  • the setpoint values M_soll_i output by the unsteady setpoint generator 54 are used to control a block 56, in which at least one of the manipulated variables S_L, S_K and S_Z is formed.
  • the formation of the manipulated variables S_F and / or S_K and / or S_Z for controlling the subsystems 44 and / or 46 and / or 48 takes place from the FIG. 1 such that the internal combustion engine 12 generates the required torque M_soll_1.
  • the Switzerland ists-setpoint generator 66 is used to output torque setpoints M_soll_z in train operation, in which a dominant dependence of the torque setpoint desired by the driver request FW or other requirements, which are formed in the control unit 32 for a control of the engine 12. Such requirements arise, for example, by a speed limitation, in which the torque of the internal combustion engine 12 is reduced as needed to prevent the exceeding of a maximum permissible speed of the internal combustion engine 12.
  • the software switch 62 couples the torque setpoint and, thus, the adjustment of the engine torque from Switzerland ists-setpoint generator 66 and connects the output 60 of the unsteady setpoint generator 54 to the input 58 of the block 56.
  • the speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater than the speed n_1 of the impeller 16 and the deviation falls below a predetermined threshold value S.
  • comparator 68 For this purpose, a comparison of the simultaneously detected speed values n_1 and n_2 takes place in the comparator 68.
  • a signal at the output of the comparator 68 indicates whether the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater than the rotational speed n_1 of the impeller 16. This situation typically occurs during coasting.
  • comparator 68 then provides a logical 1, while in train operation, where n_1 is typically greater than or equal to n_2, it provides a logic zero.
  • a comparison of the deviation dn formed in the link 52 with a predetermined threshold value S provided by a memory cell 72 takes place parallel in time in another comparator 70. The comparison is made such that a signal at the output of the comparator 70 indicates whether the threshold value S is exceeded. In one embodiment, comparator 70 then provides a logical one.
  • the rotational speeds n_1 of the pump wheel 16 and n_2 of the turbine wheel 18 are simultaneously detected and compared with each other, a deviation dn of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is determined, and then when the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater as the rotational speed n_1 of the impeller 16 and the deviation dn equal to n_2 minus n_1 a predetermined Threshold S falls below, the torque of the internal combustion engine in dependence on the deviation dn and a rate of change d / dt (n_1) of the impeller 16 is set.
  • the torque setpoints are in this case given depending on a speed deviation dn and a rate of change d / dt (n_1) a speed n_1, which is the realization of a control of the speed n_1 of the impeller 16 to the value of the speed n_2 of the turbine wheel 18 with a PD Characteristic allows (P equals proportional, D equals differential).
  • the specification of the torque setpoint by the unsteady setpoint generator 54 is not completely independent of the driver's request FW, which in the FIG. 2 is represented by the dashed feed of signal FW to block 54.
  • the dependency on the driver's request is preferably so pronounced in the case of the transient setpoint generator 54 that a fast and wide actuation of an accelerator pedal makes the driver's request FW more pronounced and the PD control function more limited.
  • the controller 32 interprets such actuation of the accelerator pedal by the driver as a request for priority of the torque request before comfort functions such as the load shock absorption.
  • FIG. 3 shows qualitative courses of the speeds n_1 and n_2 over the time t in carrying out the method according to the invention.
  • the drive train 10 is in coasting mode with the lockup clutch 20 open.
  • the speed n_1 of the pump wheel 16 is smaller than the speed n_2 of the turbine wheel 18.
  • the torque converter 14 does not transmit any torque. Such conditions arise, for example, when the motor vehicle is rolling at low speed and the driver further reduces his torque requirement. Under a low speed is understood in this context, a speed of less than 40 km / h.
  • the converter lockup clutch 20 is open, the rotational speed n_1 of the impeller 16 then falls below the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18.
  • the driver requests a higher torque at which the driveline 10 transitions from coasting to traction.
  • the specification of the torque setpoint is first dominated by the driver request FW for a higher torque, so that the speed n_1 of the engine 12 initially increases. Since the rotational speed of the impeller 16, which corresponds to the rotational speed n_1 of the internal combustion engine, is initially lower than the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, initially no appreciable torque transfer from the impeller 16 to the turbine wheel 18 takes place. The impeller 16 therefore initially rotates unloaded high, which is responsible for the initially steep increase in speed n_1.
  • the software switch 62 in the FIG. 2 transferred, so that the setpoint specification is decoupled from the dominance of the driver's request by Huawei foundeds setpoint generator 66 and done by the unsteady setpoint generator 54.
  • the desired value input thus takes place as a function of the rate of change d / dt (n_1) of the rotational speed n_1 and the value of the deviation of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18.
  • the reference value specification by the instationary setpoint generator 54 is carried out with the aim of allowing the rotational speed n_1 of the impeller 16 to run at a comparatively shallow gradient through the value of the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, so that the torque transmission starts smoothly.
  • the torque transmission starts when the rotational speed n_1 of the impeller 16 exceeds the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 or at least approaches it.
  • the setpoint default is switched back to the Huawei ists-Sollgeber 66.
  • this is done when the value of the deviation dn greater than or equal to zero.
  • the switching to the setpoint specification by the Wersted setpoint generator 66 may also be configured so that it takes place at a configurable positive or negative speed difference n_1 minus n_2. At the subject of FIG. 3 this switchover takes place at time t2. Alternatively or additionally, the switching can take place even after a predetermined period of time has elapsed after the time t1.
  • the downshift to the setpoint specification by the Switzerland ists setpoint generator 66 then takes place when the speed n_1 of the impeller 16 exceeds the sum of the speed n_2 of the turbine wheel 18 and a predetermined offset.
  • this embodiment provides that the torque of the internal combustion engine is adjusted as a function of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) until the deviation after a change of its sign exceeds a predetermined threshold value.
  • the offset at which the setpoint input is activated and deactivated by the unsteady setpoint generator 54 is configurable for each gear in the gearbox 22, so that the torque of the internal combustion engine 12 is set in addition depending on a gear ratio set in the gearbox 22 becomes.
  • Both embodiments allow a adapted to the tensile force and inertial conditions at different speeds and speeds gear shock absorption with open converter clutch.
  • a further preferred embodiment provides that the torque of the internal combustion engine 12 is set only as a function of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) if a driving stability program has not been deactivated and / or if a change in the gear set in the transmission Translation is not performed, and / or if a modification of the control of the internal combustion engine 12 is not activated for accelerated heating of a catalyst and / or the torque of the internal combustion engine 12th is set only in response to the difference dn and the rate of change d / dt (n_1) when the lockup clutch 20 is not closed.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors in einem Triebstrang, der einen hydraulischen Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad und einem Turbinenrad aufweist, bei einem Übergang von einem Schiebebetrieb in einen Zugbetrieb. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Steuergerät, das zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.The invention relates to a method for controlling an internal combustion engine in a drive train, which has a hydraulic torque converter with an impeller and a turbine wheel, at a transition from a coasting operation to a traction operation. The invention further relates to a control device which is set up to carry out the method.

Ein solches Verfahren und ein solches Steuergerät ist jeweils aus der DE 102 06 199 C1 bekannt, die eine Steuerung eines Verbrennungsmotors in Verbindung mit einem Triebstrang eines Kraftfahrzeugs zeigt. Nach dieser Schrift weist der Triebstrang ein Drehwinkelspiel auf und/oder ist elastisch verdrehbar. Als alternative Beispiele werden ein Triebstrang mit einer Kupplung und einem Zwei-Massen-Schwungrad und ein Triebstrang mit einem hydraulischen Drehmomentwandler genannt. Das Drehwinkelspiel und die elastische Verdrehbarkeit seien aus Komfortgründen im Triebstrang zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsrädern vorgesehen und dienten zur schwingungsmäßigen Entkopplung des Verbrennungsmotors von dem Triebstrang. Nachteilig sei, dass vergleichsweise starke Lastwechselreaktionen (= Lastschläge) auftreten könnten.Such a method and such a control device is in each case from DE 102 06 199 C1 known, which shows a control of an internal combustion engine in conjunction with a drive train of a motor vehicle. According to this document, the drive train on a rotational angle clearance and / or is elastically rotatable. As alternative examples, a driveline with a clutch and a two-mass flywheel and a driveline with a hydraulic torque converter are called. For reasons of comfort, the angular play and the elastic rotatability are provided in the drive train between the internal combustion engine and the drive wheels and serve for the vibration-decoupling of the internal combustion engine from the drive train. The disadvantage is that comparatively strong load change reactions (= load blows) could occur.

Zur Verringerung der Lastwechselreaktionen wird in der DE 102 06 199 C1 für das Beispiel mit dem hydraulischen Drehmomentwandler vorgeschlagen, während eines Lastwechsels auftretende Drehzahldifferenzen zwischen wandlerseitigem Ende und wandlerfernem Ende des Triebstrangs durch Eingriffe in die Motorsteuerung zu reduzieren, bevor das Drehwinkelspiel und/oder der Drehwinkel der elastischen Verdrehung aufgebraucht ist. Dabei stellt das Turbinenrad das wandlerseitige Ende und ein Antriebsrad des Kraftfahrzeugs ein wandlerfernes Ende des Triebstrangs dar.To reduce the load change reactions is in the DE 102 06 199 C1 proposed for the example with the hydraulic torque converter to reduce occurring during a load change speed differences between transducer end and far end of the driveline by intervening in the engine control, before the rotation angle clearance and / or the rotation angle of the elastic rotation is used up. In this case, the turbine wheel, the converter-side end and a drive wheel of the motor vehicle is a converter remote end of the drive train.

Im Ergebnis soll dadurch das Auftreten nennenswerter Lastschläge vermieden werden. Als Idealfall wird eine Drehzahlgleichheit an einem Andockpunkt genannt, den die DE 102 06 199 C1 als konstruktiv vorgegebenen maximalen Verdrehwinkel zwischen spielbehafteten Elementen des Triebstrangs definiert. Mit anderen Worten: Beim Lastwechsel vom Schiebebetrieb zum Zugbetrieb soll der im Schiebebetrieb in eine Richtung verspannte Triebstrang kontrolliert entspannt und in die andere Richtung verspannt werden, wobei sich vorhandene Spiele auf andere Flanken verlagern. Der Andockpunkt charakterisiert den Zeitpunkt, zu dem die Spiele verlagert und der Triebstrang in die andere Richtung verspannt oder vorgespannt ist. Es geht dabei bei diesem Stand der Technik darum, den Triebstrang weich von einem im Schiebebetrieb wirksamen ersten Drehwinkel-Anschlag zu lösen und weich an einen im Zugbetrieb wirksamen zweiten Drehwinkel-Anschlag anzulegen. Dabei ergibt sich der Drehwinkel-Anschlag jeweils durch Anlegen von zwei benachbarten Flanken von mechanisch mit einem Spiel gekoppelten Bauteilen und/oder dadurch, dass ein elastisches Rückstellmoment den Wert des verdrehenden Moments erreicht.As a result, the occurrence of significant load impacts is thereby avoided. As an ideal case, a speed equality is called at a docking point, the DE 102 06 199 C1 defined as a structurally predetermined maximum angle of rotation between play-affected elements of the drive train. In other words: When load changes from shift operation to train operation of the bracing in one direction braced drive train is to be relaxed relaxes and braced in the other direction, with existing games shift to other flanks. The docking point characterizes the time at which the games shift and the driveline is braced or biased in the other direction. It is important in this prior art, soft to solve the driveline of an effective in the push operation first rotation angle stop and soft to create an effective in the train operation second rotation angle stop. In this case, the rotational angle stop results in each case by applying two adjacent flanks of components mechanically coupled to a play and / or in that an elastic return torque reaches the value of the twisting moment.

Dabei nutzt die DE 102 06 199 C1 aus, dass moderne Kraftfahrzeuge mit einem sogenannten elektronischen Fahrpedal ausgerüstet sind, bei dem die Fahrpedalstellung zwar noch den Drehmomentwunsch des Fahrers repräsentiert, aber nicht mehr direkt die Drosselklappenstellung bestimmt. Die drehmoment- und leistungsbestimmende Drosselklappenstellung wird vom Steuergerät der DE 102 06 199 C1 beim Lastwechsel nicht nur in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch, sondern zusätzlich in Abhängigkeit von Drehwinkel- und Drehzahldifferenzen zwischen verschiedenen Stellen des Triebstrangs eingestellt.It uses the DE 102 06 199 C1 from that modern motor vehicles are equipped with a so-called electronic accelerator pedal, in which the accelerator pedal position still represents the torque request of the driver, but no longer directly determines the throttle position. The torque and power-determining throttle position is the control unit of the DE 102 06 199 C1 when load changes not only depending on the driver's request, but also set in dependence on rotational angle and speed differences between different locations of the drive train.

Die DE 102 06 199 C1 nennt in diesem Zusammenhang als Einflussgrößen den Gesamtwinkel der Verdrehung des Triebstrangs, der sich als Folge von Spiel und/oder elastischen Verformungen ergibt, die Winkelgeschwindigkeit der Primärseite bei Beendigung des Schiebebetriebs, die Winkelgeschwindigkeit der Sekundärseite im Andockzeitpunkt und das Beschleunigungsvermögen und/oder das Bremsvermögen des Verbrennungsmotors.The DE 102 06 199 C1 refers in this context as influencing factors the total angle of rotation of the drive train, which results as a result of play and / or elastic deformations, the angular velocity of the primary side at the end of the shift operation, the angular velocity of the secondary side in Docking time and the acceleration capacity and / or the braking capacity of the internal combustion engine.

Die Begriffe der Primärseite und der Sekundärseite beziehen sich dabei offensichtlich auf das Beispiel mit dem Zwei-Massen-Schwungrad. Dies ergibt sich daraus, dass die DE 102 06 199 C1 diese Begriffe nur in Verbindung mit dem Beispiel des Triebstrangs nennt, der ein Zwei-Massen-Schwungrad aufweist. An anderer Stelle heißt es in der DE 102 06 199 C1 , dass die Drehzahl des Verbrennungsmotors für das Beispiel mit dem hydraulischen Drehmomentwandler keine für die Drehzahl auf der Turbinenseite des Drehmomentwandlers wesentliche Größe darstellt.The terms of the primary side and the secondary side obviously refer to the example with the two-mass flywheel. This results from the fact that the DE 102 06 199 C1 these terms only in connection with the example of the driveline calls, which has a two-mass flywheel. Elsewhere it says in the DE 102 06 199 C1 in that the speed of the internal combustion engine for the example with the hydraulic torque converter is not a variable that is significant for the speed on the turbine side of the torque converter.

Vielmehr seien in diesem Fall das vom Drehmomentwandler übertragene Drehmoment, bzw. das Turbinenmoment des Drehmomentwandlers wichtige Parameter. Zur Reduzierung eines Lastschlages wird in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, das übertragene Moment des Drehmomentwandlers, bzw. dessen Turbinenmoment zu steuern. Dadurch könne im Ergebnis die Differenz der Drehzahlen von wandlerseitigem Ende und wandlerfernem Ende des Elastizität und Spiel aufweisenden Triebstranges beeinflusst werden.Rather, in this case, the torque transmitted by the torque converter, and the turbine torque of the torque converter are important parameters. To reduce a load impact is proposed in this context, the transmitted torque of the torque converter, or to control its turbine torque. This could be influenced as a result, the difference in the speeds of converter end and Wandlerfernem end of the elasticity and play having drive train.

Bei der Steuerung des Verbrennungsmotors bei einem Lastwechsel unterscheidet die DE 102 06 199 C1 im Wesentlichen zwei Phasen: In einer als Wartezeit bezeichneten ersten Phase wird das dem Fahrerwunsch entsprechende Drehmoment des Verbrennungsmotors eingestellt und ohne weiter Maßnahme an den Triebstrang übergeben. In einer als Eingreifzeit bezeichneten zweiten Phase erfolgt dagegen eine Verringerung des Drehmoments des Verbrennungsmotors über einen Zündeingriff und/oder eine Veränderung der Drosselklappenstellung.In the control of the internal combustion engine during a load change, the difference DE 102 06 199 C1 essentially two phases: In a first phase designated as waiting time, the torque of the internal combustion engine corresponding to the driver's request is set and transferred to the drive train without further action. In contrast, in a second phase, referred to as engagement time, there is a reduction in the torque of the internal combustion engine via an ignition intervention and / or a change in the throttle valve position.

DE102004005728 offenbart ein Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors bei einem Übergang von einem Schiebebetrieb in einen Zugbetrieb. Wenn die Differenz der Drehzahlen des Pumpenrades und des Turbinenrades des Drehmomentwandlers gleich null ist, wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors so eingestellt, dass ein vorgebbarer maximaler zeitlicher Gradient nicht überschritten wird. DE102004005728 discloses a method of controlling an internal combustion engine at a transition from a coasting operation to a traction operation. If the difference between the rotational speeds of the impeller and the turbine wheel of the torque converter is equal to zero, the torque of the internal combustion engine is set so that a predeterminable maximum temporal gradient is not exceeded.

In FR2881795 wird das Profil der Drehzahl der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl des Turbinenrades eingestellt.In FR2881795 the profile of the rotational speed of the internal combustion engine is set as a function of the rotational speed of the turbine wheel.

Im Anspruch 1 wird ein zeitgleiches Erfassen und Vergleichen der Drehzahlen des Pumpenrades und des Turbinenrades sowie das Ermitteln einer Abweichung der Drehzahl des Pumpenrades von der Drehzahl des Turbinenrades vorgesehen. Dadurch kann der Übergang von einem Schiebebetriebszustand, in dem praktisch kein Drehmoment vom Pumpenrad auf das Turbinenrad übertragen wird, auf einen Zustand mit Drehmomentübertragung genau festgestellt werden.In claim 1, a simultaneous detection and comparison of the rotational speeds of the impeller and the turbine wheel and the determination of a deviation of the rotational speed of the impeller from the rotational speed of the turbine wheel is provided. Thereby, the transition from a coasting state in which practically no torque is transmitted from the impeller to the turbine can be accurately detected to a state with torque transmission.

Es ist dieser Übergang, der unter Umständen, nämlich gerade dann, wenn die Drehzahl des Pumpenrades vorher kleiner als die Drehzahl des Turbinenrades war, zu einem ruckartigen Aufbau des auf das Turbinenrad übertragenen Drehmomentes führt. Die ruckartig einsetzende Übertragung vom Pumpenrad auf das Turbinenrad wirkt als unerwünschte impulsförmige Anregung einer Drehschwingung im nachfolgenden. Triebstrang.It is this transition that leads to a jerky build-up of the torque transmitted to the turbine wheel under certain circumstances, namely just when the speed of the impeller was previously smaller than the speed of the turbine wheel. The jerky transmission from the impeller to the turbine wheel acts as an unwanted pulse-like excitation of a torsional vibration in the following. Drive train.

Es ist ferner vorgesehen, dass das Drehmoment des Verbrennungsmotors unter bestimmten Bedingungen in Abhängigkeit von der Abweichung der Drehzahl des Pumpenrades von der Drehzahl des Turbinenrades und in Abhängigkeit von einer Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl des Pumpenrades eingestellt wird. Dadurch findet in dieser kritischen Situation eine Verschiebung des Einflusses des Fahrerwunsches auf die Drehmomentsollwertbildung zu anderen Einflussgrößen statt. Diese anderen Einflussgrößen erlauben eine vergleichsweise langsam erfolgende Angleichung der Drehzahl des Pumpenrades an die Drehzahl des Turbinenrades. Diese langsam erfolgende Angleichung wird dann ausgelöst, wenn die Drehzahl des Turbinenrades größer als die Drehzahl des Pumpenrades ist und die Abweichung gleichzeitig einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.It is further provided that the torque of the internal combustion engine is adjusted under certain conditions in dependence on the deviation of the rotational speed of the impeller from the rotational speed of the turbine wheel and in dependence on a rate of change of the rotational speed of the impeller. As a result, in this critical situation, a shift of the influence of the driver's request on the torque setpoint formation to other influencing variables takes place. These other influencing variables allow a comparatively slow matching of the rotational speed of the impeller to the rotational speed of the turbine wheel. This slow alignment is triggered when the speed of the turbine wheel is greater than the speed of the impeller and the deviation simultaneously falls below a predetermined threshold.

Bei sich angleichenden Drehzahlen bauen sich die zur Drehmomentübertragung erforderlichen Druck- und Strömungsverhältnisse im Wandler vergleichsweise langsamer und kontinuierlicher auf, was zu einem vergleichsweise weichen Einsetzen der Drehmomentübertragung auf das Turbinenrad und damit zu einer Verringerung der unerwünschten Anregung des Triebstrangs führt.At matching speeds, the pressure and flow conditions required for torque transmission in the converter build comparatively slower and more continuously, resulting in a comparatively soft insertion of Torque transmission to the turbine wheel and thus leads to a reduction of the unwanted excitation of the driveline.

Die Erfindung betrifft damit eine Steuerung des Verbrennungsmotors, die Eigenschaften des Drehmomentwandlers berücksichtigt. Dagegen geht es bei dem Gegenstand der DE 102 06 199 C1 darum, den hinter dem Drehmomentwandler liegenden Triebstrang weich von einem im Schiebebetrieb wirksamen Drehwinkel-Anschlag zu lösen und weich an einen im Zugbetrieb wirksamen Drehwinkel-Anschlag anzulegen. Dort geht es daher nicht um die Vermeidung ruckartiger Drehmomentspitzen im Turbinenmoment.The invention thus relates to a control of the internal combustion engine, which takes into account properties of the torque converter. In contrast, it is the subject of the DE 102 06 199 C1 Therefore, to solve the lying behind the torque converter driveline soft from an effective in pushing operation rotation angle stop and soft to create an effective in train operation angle of rotation stop. It is therefore not about avoiding jerky torque peaks in the turbine torque.

Im Fahrbetrieb vermischen sich die Wirkungen von beiden Ursachen miteinander. Einflüsse von Drehwinkelspielen und elastischen Verformungen des Triebstrangs rufen ebenso Lastschläge hervor, wie Drehmomentspitzen im Turbinenmoment, die durch ein ruckartiges Greifen des Wandlers hervorgerufen werden. Die Erfindung stellt in diesem Zusammenhang eine Lösung bereit, mit der Lastschläge, die durch ein plötzliches Einsetzen der Kraftübertragung innerhalb des Drehmomentwandlers verursacht werden, verringert, oder im Idealfall, vollständig vermieden werden.When driving, the effects of both causes mix with each other. Influences of angular play and elastic deformation of the drive train also cause load impacts, such as torque peaks in the turbine moment, which are caused by a jerky gripping of the transducer. The invention in this context provides a solution with which load shocks caused by a sudden onset of power transmission within the torque converter are reduced, or, ideally, completely avoided.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages will be apparent from the dependent claims, the description and the attached figures. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

Figur 1
einen Verbrennungsmotor in einem Triebstrang, der einen hdraulischen Drehmomentwandler mit einem Pumpenrad und einem Turbinenrad aufweist;
Figur 2
ein Blockschaltbild als Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
Figur 3
zeitliche Verläufe der Drehzahlen von Pumpenrad und Turbinenrad, wie sie sich bei einem Lastwechsel unter Einfluss der Erfindung ergeben.
Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. In each case, in schematic form:
FIG. 1
an internal combustion engine in a driveline having a hydraulic torque converter with an impeller and a turbine wheel;
FIG. 2
a block diagram as an embodiment of the invention; and
FIG. 3
time profiles of the speeds of impeller and turbine wheel, as they result in a load change under the influence of the invention.

Im Einzelnen zeigt die Figur 1 einen Triebstrang 10 eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor 12, einem hydraulischen Drehmomentwandler 14, der wenigstens ein Pumpenrad 16, ein Turbinenrad 18 und eine Wandlerüberbrückungskupplung 20 aufweist, einem Wechselgetriebe 22, einem Differenzial 24 und Antriebsrädern 26 und 28.In detail, the shows FIG. 1 a powertrain 10 of a motor vehicle with an internal combustion engine 12, a hydraulic torque converter 14, the at least one impeller 16, a turbine 18 and a lockup clutch 20, a change gear 22, a differential 24 and drive wheels 26 and 28th

Hydrodynamische Wandler, die nicht nur als Strömungskupplung, sondern auch als Drehmomentwandler arbeiten, weisen zusätzlich ein Leitrad 30 auf, das die zwischen Pumpenrad 16 und Turbinenrad 18 zirkulierende Hydraulik-Flüssigkeit in Abhängigkeit von einer Drehzahldifferenz zwischen dem Pumpenrad 16 und dem Turbinenrad 18 umlenkt. Das Pumpenrad 16 ist drehfest mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 12 verbunden, während das Turbinenrad 18 drehfest mit einer Antriebswelle des Wechselgetriebes 22 verbunden ist. Die Wandlerüberbrückungskupplung 20 ist eine steuerbare Reibungskupplung, die parallel zum Drehmomentwandler 14 liegt.Hydrodynamic converter, which work not only as a fluid coupling, but also as a torque converter, additionally have a stator 30, which deflects the hydraulic fluid circulating between impeller 16 and turbine 18 in response to a speed difference between the impeller 16 and the turbine 18. The impeller 16 is rotatably connected to a crankshaft of the internal combustion engine 12, while the turbine 18 is rotatably connected to a drive shaft of the transmission 22. The lockup clutch 20 is a controllable friction clutch that is parallel to the torque converter 14.

Der Verbrennungsmotor 12 wird von einem Steuergerät 32 gesteuert, das dazu Signale verarbeitet, in denen sich verschiedene Betriebsparameter des Triebstrangs 10 abbilden. In der Darstellung der Figur 1 sind das vor allem Signale eines Fahrerwunschgebers 34, der eine Drehmomentforderung FW des Fahrers erfasst, das Signal n_1 eines ersten Drehzahlgebers 36, der eine Drehzahl des Pumpenrades 16 als Drehzahl der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 erfasst, das Signal n_2 eines zweiten Drehzahlgebers 38, der eine Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 erfasst, und, alternativ oder ergänzend zu einem erfassten Signal n_2, das Signal n_3 eines Raddrehzahlsensors 40, der eine Drehzahl n_3 eines Antriebsrades 26 des Kraftfahrzeugs erfasst.The internal combustion engine 12 is controlled by a control unit 32, which processes signals in which various operating parameters of the drive train 10 are mapped. In the presentation of the FIG. 1 these are above all signals of a driver's intention generator 34, which detects a torque demand FW of the driver, the signal n_1 of a first speed sensor 36, which detects a speed of the pump wheel 16 as a speed of the crankshaft of the internal combustion engine 10, the signal n_2 of a second speed sensor 38, detects a rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, and, alternatively or in addition to a detected signal n_2, the signal n_3 a wheel speed sensor 40, which detects a rotational speed n_3 of a drive wheel 26 of the motor vehicle.

Unter der Voraussetzung, dass das Steuergerät 32 den im Wechselgetriebe 22 eingelegten Gang kennt, kann es die Drehzahl n_2 aus der Drehzahl n_3 und der vorliegenden Übersetzung bestimmen. In der Ausgestaltung der Figur 1 steuert das Steuergerät 32 über die Steuerverbindung 42 auch das Wechselgetriebe 22 sowie, mit einem Signal KB, den Schließzustand der Wandlerüberbrückungskupplung 20.Provided that the control unit 32 knows the gear engaged in the change gear 22, it can determine the speed n_2 from the speed n_3 and the present gear ratio. In the embodiment of FIG. 1 controls the controller 32 via the control connection 42 and the change gear 22 and, with a signal KB, the closed state of the lockup clutch 20th

Die zweite Drehzahl n_2 ergibt sich in einer bestimmten Fahrstufe des Wechselgetriebes 22 aus der Fahrgeschwindigkeit, also der Drehzahl n_3.The second speed n_2 results in a certain speed of the transmission 22 from the driving speed, ie the speed n_3.

Werden verschiedene Steuergeräte zur Steuerung des Verbrennungsmotors 12 und des Wechselgetriebes 22 verwendet, so sind diese bei modernen Kraftfahrzeugen über ein Bussystem miteinander verbunden. Daher ist die Übersetzung auch in diesem Fall im Motorsteuergerät 32 bekannt und kann dort zur Modellierung oder Messung der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 verwendet werden. Alternativ findet die Modellierung oder Messung der Drehzahl des Turbinenrads 18 in einem separaten Getriebe-Steuergerät statt. Die modellierte oder gemessene Drehzahl n_2 des Turbinenrads 18 wird in diesem Fall über das Bussystem an das Steuergerät 32 des Verbrennungsmotors 10 übergeben.If various control devices for controlling the internal combustion engine 12 and the transmission 22 are used, these are connected to each other in modern motor vehicles via a bus system. Therefore, the translation is also known in this case in the engine control unit 32 and can be used there for modeling or measuring the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18. Alternatively, the modeling or measurement of the rotational speed of the turbine wheel 18 takes place in a separate transmission control unit. The modeled or measured rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is transferred in this case via the bus system to the control unit 32 of the internal combustion engine 10.

Die Verwendung des für Antiblockiersysteme und/oder Fahrdynamikregelungen ohnehin vorhandenen Raddrehzahlsensors 40 besitzt daher Kostenvorteile, die sich durch eine mögliche Einsparung des zweiten Drehzahlgebers 38 ergeben.The use of the existing for anti-lock braking systems and / or vehicle dynamics control anyway wheel speed sensor 40 therefore has cost advantages resulting from a possible saving of the second speed sensor 38.

Es versteht sich, dass moderne Triebstränge 10 mit einer Vielzahl weiterer Sensoren ausgerüstet sind, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Beispiel solcher Sensoren sind Luftmassenmesser, Temperatursensoren, Drucksensoren etc. zur Erfassung von Betriebsparametern des Verbrennungsmotors 12. Die Aufzählung der Geber und Sensoren 34 bis 40 ist daher nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen.It is understood that modern drive trains 10 are equipped with a variety of other sensors, which are not shown here for reasons of clarity. Example of such sensors are air mass meters, temperature sensors, pressure sensors, etc. for detecting operating parameters of the internal combustion engine 12. The enumeration the encoder and sensors 34 to 40 is therefore not to be understood as an exhaustive list.

Es muss auch nicht für jeden vom Steuergerät 32 verarbeiteten Betriebsparameter ein eigener Sensor vorhanden sein, weil das Steuergerät 32 verschiedene Betriebsparameter mit Hilfe von Rechenmodellen aus anderen, gemessenen Betriebsparametern modellieren kann.It is also not necessary for each operating parameter processed by the control unit 32 to have its own sensor because the control unit 32 can model different operating parameters with the aid of mathematical models from other, measured operating parameters.

Aus den empfangenen Geber- und Sensorsignalen bildet das Steuergerät 32 unter anderem Stellgrößen S_L, S_K und S_Z zur Einstellung des Verbrennungsmotors 12 zur Erzeugung des Drehmomentes.From the received sensor and sensor signals, the control unit 32 forms, among other manipulated variables S_L, S_K and S_Z for adjusting the internal combustion engine 12 for generating the torque.

Im Übrigen ist das Steuergerät 32 dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine seiner Ausgestaltungen durchzuführen und/oder den entsprechenden Verfahrensablauf zu steuern.Incidentally, the control unit 32 is adapted, in particular programmed, to carry out the method according to the invention or one of its embodiments and / or to control the corresponding method sequence.

Als Stellglieder weist der Verbrennungsmotor 12 üblicherweise Teilsysteme 44,46,48 auf, von denen ein Teilsystem 44 zur Steuerung der Füllung von Brennräumen dient, ein Teilsystem 46 zur Steuerung der Gemischbildung dient, und ein Teilsystem 48 zur Steuerung der Zündung der Brennraumfüllungen dient. Das Teilsystem 44 zur Steuerung der Füllungen weist in einer Ausgestaltung eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe zur Steuerung der Luftzufuhr zum Verbrennungsmotor 12 auf, die mit einem Stellsignal S_F angesteuert wird. Das Teilsystem 46 zur Steuerung der Gemischbildung weist in einer Ausgestaltung eine Anordnung von Injektoren auf, über die Kraftstoff mit Stellsignalen S_K in ein Saugrohr oder in individuelle Brennräume des Verbrennungsmotors 12 zugemessen wird. Stellsignale S_Z dienen zur Auslösung von Zündungen in den Brennräumen.As actuators, the internal combustion engine 12 typically includes subsystems 44, 46, 38 of which a subsystem 44 is for controlling the filling of combustion chambers, a subsystem 46 is for controlling mixture formation, and a subsystem 48 is for controlling the ignition of the combustion chamber fillings. In one embodiment, the subsystem 44 for controlling the fillings has an electronically controlled throttle valve for controlling the air supply to the internal combustion engine 12, which is controlled by a control signal S_F. In one embodiment, the subsystem 46 for controlling the mixture formation has an arrangement of injectors, via which fuel is metered into the intake manifold or into individual combustion chambers of the internal combustion engine 12 with control signals S_K. Control signals S_Z are used to trigger ignitions in the combustion chambers.

Das vom Verbrennungsmotor 12 erzeugte Drehmoment kann insbesondere durch Beschränkungen der Brennraumfüllungen und/oder durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr zu einem oder mehreren Brennräumen und/oder durch Verzögern der Auslösung von Zündungen gegenüber einem Zündzeitpunkt, bei dem sich ein optimales Drehmoment ergeben würde, verringert werden (Spätverstellung der Zündung).The torque generated by the internal combustion engine 12 can in particular by limiting the combustion chamber fillings and / or by switching off the fuel supply be reduced to one or more combustion chambers and / or by delaying the triggering of ignitions with respect to an ignition point at which an optimal torque would result (retard the ignition).

Figur 2 veranschaulicht eine Ausgestaltung der Erfindung in der Form eines Blockschaltbilds des Steuergeräts 32. Die einzelnen Blöcke können dabei sowohl einzelnen Verfahrensschritten als auch Funktionsmodulen des Steuergeräts 32 zugeordnet werden, so dass die Figur 2 sowohl Verfahrensaspekte als auch Vorrichtungsaspekte der Erfindung offenbart. FIG. 2 FIG. 1 illustrates an embodiment of the invention in the form of a block diagram of the control unit 32. The individual blocks can be assigned both to individual method steps and to function modules of the control unit 32, so that the FIG. 2 discloses both method aspects and apparatus aspects of the invention.

In der Ausgestaltung der Figur 2 verarbeitet das Steuergerät 32 die Signale FW, n_1 und n_2 zu den Stellsignalen S_F, S_K und S_Z. Dabei erfasst das Steuergerät 32 zeitgleich die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 und die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18. Wie bereits erläutert wurde, kann n_2 alternativ zu einer Messung auch aus den Signalen anderer Sensoren modelliert werden. Ein Block 50 dient zur Ermittlung einer Änderungsgeschwindigkeit der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16. In einer Ausgestaltung erfolgt die Ermittlung durch Bildung einer Zeitableitung d/dt(n_1).In the embodiment of FIG. 2 the control unit 32 processes the signals FW, n_1 and n_2 to the actuating signals S_F, S_K and S_Z. At the same time, the control unit 32 detects the rotational speed n_1 of the impeller 16 and the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18. As already explained, n_2 can also be modeled from the signals of other sensors as an alternative to a measurement. A block 50 is used to determine a rate of change of the rotational speed n_1 of the impeller 16. In one embodiment, the determination is carried out by forming a time derivative d / dt (n_1).

In einer Verknüpfung 52 wird eine Abweichung der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 von der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 ermittelt. Die Ermittlung erfolgt in der Ausgestaltung der Figur 2 dadurch, dass die Abweichung als Differenz dn=n_2 - n_1 gebildet wird. Mit den ermittelten Werten der Abweichung dn und der Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 wird ein Instationär-Sollwertgeber 54 adressiert, der Sollwerte M_soll_i für das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 in Abhängigkeit von seinen Eingangsgrößen dn und d/dt(n_1) ausgibt.In a linkage 52, a deviation of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is determined. The determination takes place in the embodiment of FIG. 2 in that the deviation as a difference dn = n_2 - n_1 is formed. The determined values of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) of the rotational speed n_1 of the impeller 16 are used to address an instationary setpoint generator 54, which determines the setpoint values M_soll_i for the torque of the internal combustion engine 12 as a function of its input variables dn and d / dt ( n_1).

Die vom Instationär-Sollwertgeber 54 ausgegebenen Sollwerte M_soll_i dienen zur Ansteuerung eines Blocks 56, in dem wenigstens eine der Stellgrößen S_L, S_K und S_Z gebildet wird. Dabei erfolgt die Bildung der Stellgrößen S_F und/oder S_K und/oder S_Z zur Ansteuerung der Teilsysteme 44 und/oder 46 und/oder 48 aus der Figur 1 so, dass der Verbrennungsmotor 12 das geforderte Drehmoment M_soll_1 erzeugt.The setpoint values M_soll_i output by the unsteady setpoint generator 54 are used to control a block 56, in which at least one of the manipulated variables S_L, S_K and S_Z is formed. In this case, the formation of the manipulated variables S_F and / or S_K and / or S_Z for controlling the subsystems 44 and / or 46 and / or 48 takes place from the FIG. 1 such that the internal combustion engine 12 generates the required torque M_soll_1.

In der Ausgestaltung der Figur 2 erfolgt die Einstellung des Drehmoments des Verbrennungsmotors 12 in Abhängigkeit von der Abweichung dn und einer Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 dann, wenn ein Eingang 58 des Blocks 56 mit dem Ausgang 60 des Instationär-Sollwertgebers 54 verbunden ist. Die Verbindung erfolgt in der Ausgestaltung der Figur 2 mit Hilfe eines Software-Schalters 62, der den Eingang 58 des Blocks 56 wahlweise mit dem Ausgang 60 des Instationär-Sollwertgebers 54 oder einem Ausgang 64 eines Zugbetriebs-Sollwertgebers 66 verbindet. Der Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 dient zur Ausgabe von Drehmoment-Sollwerten M_soll_z im Zugbetrieb, bei dem eine dominante Abhängigkeit des Drehmoment-Sollwertes vom Fahrerwunsch FW oder von anderen Anforderungen erwünscht ist, die im Steuergerät 32 für eine Steuerung des Verbrennungsmotors 12 gebildet werden. Solche Anforderungen ergeben sich zum Beispiel durch eine Drehzahlbegrenzung, bei der das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 bei Bedarf reduziert wird, um die Überschreitung einer maximal zulässigen Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 zu verhindern.In the embodiment of FIG. 2 the adjustment of the torque of the internal combustion engine 12 as a function of the deviation dn and a rate of change d / dt (n_1) of the rotational speed n_1 of the pump wheel 16, when an input 58 of the block 56 is connected to the output 60 of the unsteady setpoint generator 54. The connection takes place in the embodiment of FIG. 2 by means of a software switch 62 which connects the input 58 of the block 56 selectively to the output 60 of the unsteady setpoint generator 54 or an output 64 of a Zugbetriebs-Sollgeber 66. The Zugbetriebs-setpoint generator 66 is used to output torque setpoints M_soll_z in train operation, in which a dominant dependence of the torque setpoint desired by the driver request FW or other requirements, which are formed in the control unit 32 for a control of the engine 12. Such requirements arise, for example, by a speed limitation, in which the torque of the internal combustion engine 12 is reduced as needed to prevent the exceeding of a maximum permissible speed of the internal combustion engine 12.

Unter bestimmten Bedingungen koppelt der Software-Schalter 62 die Drehmoment-Sollwertvorgabe und damit die Einstellung des Drehmoments des Verbrennungsmotors vom Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 ab und verbindet den Ausgang 60 des Instationär-Sollwertgebers 54 mit dem Eingang 58 des Blocks 56. In der Ausgestaltung der Figur 2 liegen diese Bedingungen dann vor, wenn die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 größer als die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 ist und die Abweichung einen vorgegebenen Schwellenwert S unterschreitet.Under certain conditions, the software switch 62 couples the torque setpoint and, thus, the adjustment of the engine torque from Zugbetriebs-setpoint generator 66 and connects the output 60 of the unsteady setpoint generator 54 to the input 58 of the block 56. In the embodiment of FIG. 2 These conditions are present when the speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater than the speed n_1 of the impeller 16 and the deviation falls below a predetermined threshold value S.

Dazu findet im Vergleicher 68 ein Vergleich der zeitgleich erfassten Drehzahlwerte n_1 und n_2 statt. Ein Signal am Ausgang des Vergleichers 68 gibt an, ob die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 größer ist als die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16. Diese Situation tritt typischerweise im Schiebebetrieb ein. In einer Ausgestaltung liefert der Vergleicher 68 dann eine logische 1, während er im Zugbetrieb, in dem n_1 typischerweise größer oder gleich n_2 ist, eine logische Null liefert.For this purpose, a comparison of the simultaneously detected speed values n_1 and n_2 takes place in the comparator 68. A signal at the output of the comparator 68 indicates whether the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater than the rotational speed n_1 of the impeller 16. This situation typically occurs during coasting. In one embodiment, comparator 68 then provides a logical 1, while in train operation, where n_1 is typically greater than or equal to n_2, it provides a logic zero.

Ferner findet zeitlich parallel in einem weiteren Vergleicher 70 ein Vergleich der in der Verknüpfung 52 gebildeten Abweichung dn mit einem vorbestimmten Schwellenwert S statt, der von einer Speicherzelle 72 bereitgestellt wird. Der Vergleich erfolgt so, dass ein Signal am Ausgang des Vergleichers 70 angibt, ob der Schwellenwert S unterschritten wird. In einer Ausgestaltung liefert der Vergleicher 70 dann eine logische Eins. Die Ausgangssignale der Vergleicher 68 und 70 werden durch eine Und-Verknüpfung miteinander verknüpft. Mit dem Ausgang der Und-Verknüpfung 74 wird die Schaltstellung des Software-Schalters 62 so gesteuert, dass der Ausgang 60 des Instationär-Sollwertgebers 54 gerade dann mit dem Eingang 58 des Blocks 56 verbunden wird, wenn n_1 kleiner als n_2 ist und die Abweichung dn = n_2 - n_1 kleiner als der vorgegebene Schwellenwert S ist.Furthermore, a comparison of the deviation dn formed in the link 52 with a predetermined threshold value S provided by a memory cell 72 takes place parallel in time in another comparator 70. The comparison is made such that a signal at the output of the comparator 70 indicates whether the threshold value S is exceeded. In one embodiment, comparator 70 then provides a logical one. The output signals of the comparators 68 and 70 are linked by an AND operation. With the output of the AND gate 74, the switching position of the software switch 62 is controlled so that the output 60 of the unsteady setpoint generator 54 is just connected to the input 58 of the block 56, if n_1 is less than n_2 and the deviation dn = n_2 - n_1 is less than the predetermined threshold value S.

Im Ergebnis werden damit die Drehzahlen n_1 des Pumpenrades 16 und n_2 des Turbinenrades 18 zeitgleich erfasst und miteinander verglichen, eine Abweichung dn der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 von der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 ermittelt, und dann, wenn die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 größer als die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 ist und die Abweichung dn gleich n_2 minus n_1 einen vorgegebenen Schwellenwert S unterschreitet, das Drehmoment des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von der Abweichung dn und einer Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) des Pumpenrades 16 eingestellt.As a result, the rotational speeds n_1 of the pump wheel 16 and n_2 of the turbine wheel 18 are simultaneously detected and compared with each other, a deviation dn of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is determined, and then when the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 is greater as the rotational speed n_1 of the impeller 16 and the deviation dn equal to n_2 minus n_1 a predetermined Threshold S falls below, the torque of the internal combustion engine in dependence on the deviation dn and a rate of change d / dt (n_1) of the impeller 16 is set.

Die Drehmoment-Sollwerte werden in diesem Fall abhängig von einer Drehzahlabweichung dn und einer Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) einer Drehzahl n_1 vorgegeben, was die Realisierung einer Regelung der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 auf den Wert der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 mit einer PD-Charakteristik erlaubt (P gleich proportional, D gleich differenzial).The torque setpoints are in this case given depending on a speed deviation dn and a rate of change d / dt (n_1) a speed n_1, which is the realization of a control of the speed n_1 of the impeller 16 to the value of the speed n_2 of the turbine wheel 18 with a PD Characteristic allows (P equals proportional, D equals differential).

In einer bevorzugten Ausgestaltung erfolgt die Vorgabe des Drehmoment-Sollwertes durch den Instationär-Sollwertgeber 54 nicht völlig unabhängig vom Fahrerwunsch FW, was in der Figur 2 durch die gestrichelte Zuführung des Signals FW zum Block 54 repräsentiert wird. Die Abhängigkeit vom Fahrerwunsch ist beim Instationär-Sollwertgeber 54 bevorzugt so ausgeprägt, dass ein schnelles und weites Betätigen eines Fahrpedals den Fahrerwunsch FW ausgeprägter und die PD-Regelfunktion eingeschränkter wirken lässt. Das Steuergerät 32 interpretiert eine solche Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer als Wunsch nach einem Vorrang der Drehmomentanforderung vor Komfortfunktionen wie der Lastschlagdämpfung.In a preferred embodiment, the specification of the torque setpoint by the unsteady setpoint generator 54 is not completely independent of the driver's request FW, which in the FIG. 2 is represented by the dashed feed of signal FW to block 54. The dependency on the driver's request is preferably so pronounced in the case of the transient setpoint generator 54 that a fast and wide actuation of an accelerator pedal makes the driver's request FW more pronounced and the PD control function more limited. The controller 32 interprets such actuation of the accelerator pedal by the driver as a request for priority of the torque request before comfort functions such as the load shock absorption.

Figur 3 zeigt qualitative Verläufe der Drehzahlen n_1 und n_2 über der Zeit t bei einer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Für Zeiten links von t0 befindet sich der Triebstrang 10 im Schiebebetrieb mit geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 20. Die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 ist kleiner als die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18. Der Drehmomentwandler 14 überträgt kein Drehmoment. Solche Bedingungen stellen sich zum Beispiel dann ein, wenn das Kraftfahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit rollt und der Fahrer seine Drehmomentanforderung weiter reduziert. Unter einer niedrigen Geschwindigkeit wird in diesem Zusammenhang eine Geschwindigkeit von weniger als 40 km/h verstanden. Bei offener Wandlerüberbrückungskupplung 20 fällt die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 dann unter die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18. FIG. 3 shows qualitative courses of the speeds n_1 and n_2 over the time t in carrying out the method according to the invention. For times left of t0, the drive train 10 is in coasting mode with the lockup clutch 20 open. The speed n_1 of the pump wheel 16 is smaller than the speed n_2 of the turbine wheel 18. The torque converter 14 does not transmit any torque. Such conditions arise, for example, when the motor vehicle is rolling at low speed and the driver further reduces his torque requirement. Under a low speed is understood in this context, a speed of less than 40 km / h. When the converter lockup clutch 20 is open, the rotational speed n_1 of the impeller 16 then falls below the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18.

Zum Zeitpunkt t0 fordert der Fahrer ein höheres Drehmoment, bei dem der Triebstrang 10 vom Schiebebetrieb in den Zugbetrieb übergeht. Die Vorgabe des Drehmoment-Sollwerts wird dabei zunächst vom Fahrerwunsch FW nach einem höheren Drehmoment dominiert, so dass die Drehzahl n_1 des Verbrennungsmotors 12 zunächst ansteigt. Da die Drehzahl des Pumpenrades 16, die der Drehzahl n_1 des Verbrennungsmotors entspricht, anfangs noch niedriger als die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 ist, findet anfangs noch kein nennenswerter Drehmomentübertrag vom Pumpenrad 16 auf das Turbinenrad 18 statt. Das Pumpenrad 16 dreht daher zunächst unbelastet hoch, was für den anfangs steilen Anstieg der Drehzahl n_1 mit verantwortlich ist.At time t0, the driver requests a higher torque at which the driveline 10 transitions from coasting to traction. The specification of the torque setpoint is first dominated by the driver request FW for a higher torque, so that the speed n_1 of the engine 12 initially increases. Since the rotational speed of the impeller 16, which corresponds to the rotational speed n_1 of the internal combustion engine, is initially lower than the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, initially no appreciable torque transfer from the impeller 16 to the turbine wheel 18 takes place. The impeller 16 therefore initially rotates unloaded high, which is responsible for the initially steep increase in speed n_1.

Zum Zeitpunkt t1 unterschreitet die Abweichung der Drehzahl n_1 von der Drehzahl n_2 den Schwellenwert S, wobei die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 zunächst größer als die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 bleibt. Als Folge wird der Software-Schalter 62 in der Figur 2 umgelegt, so dass die Sollwertvorgabe von der Dominanz des Fahrerwunsches durch den Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 entkoppelt ist und durch den Instationär-Sollwertgeber 54 erfolgt. Die Sollwertvorgabe erfolgt also in Abhängigkeit von der Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) der Drehzahl n_1 und dem Wert der Abweichung der Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 von der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18.At time t1, the deviation of the rotational speed n_1 from the rotational speed n_2 falls below the threshold value S, the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 initially remaining greater than the rotational speed n_1 of the impeller 16. As a result, the software switch 62 in the FIG. 2 transferred, so that the setpoint specification is decoupled from the dominance of the driver's request by Zugbetriebs setpoint generator 66 and done by the unsteady setpoint generator 54. The desired value input thus takes place as a function of the rate of change d / dt (n_1) of the rotational speed n_1 and the value of the deviation of the rotational speed n_1 of the impeller 16 from the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18.

Die Sollwertvorgabe durch den Instationär-Sollwertgeber 54 erfolgt mit dem Ziel, die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 mit vergleichsweise flacher Steigung durch den Wert der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 laufen zu lassen, so dass die Drehmomentübertragung weich einsetzt. Wie bereits erwähnt wurde, setzt die Drehmomentübertragung dann ein, wenn die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 die Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 überschreitet oder sich ihr zumindest annähert.The reference value specification by the instationary setpoint generator 54 is carried out with the aim of allowing the rotational speed n_1 of the impeller 16 to run at a comparatively shallow gradient through the value of the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18, so that the torque transmission starts smoothly. As already mentioned, the torque transmission starts when the rotational speed n_1 of the impeller 16 exceeds the rotational speed n_2 of the turbine wheel 18 or at least approaches it.

Sobald die Drehmomentübertragung durch den Drehmomentwandler 14 begonnen hat, wird die Sollwertvorgabe wieder auf den Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 umgeschaltet. In der Ausgestaltung der Figur 2 erfolgt dies dann, wenn der Wert der Abweichung dn größer oder gleich Null wird. Es versteht sich aber, dass die Umschaltung auf die Sollwertvorgabe durch den Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 auch so ausgestaltet sein kann, dass sie bei einer konfigurierbar positiven oder negativen Drehzahldifferenz n_1 minus n_2 erfolgt. Beim Gegenstand der Figur 3 erfolgt diese Umschaltung zum Zeitpunkt t2. Alternativ oder ergänzend kann die Umschaltung auch nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Zeitpunkt t1 erfolgen.Once the torque transmission has begun by the torque converter 14, the setpoint default is switched back to the Zugbetriebs-Sollgeber 66. In the embodiment of FIG. 2 this is done when the value of the deviation dn greater than or equal to zero. However, it is understood that the switching to the setpoint specification by the Zugbetriebs setpoint generator 66 may also be configured so that it takes place at a configurable positive or negative speed difference n_1 minus n_2. At the subject of FIG. 3 this switchover takes place at time t2. Alternatively or additionally, the switching can take place even after a predetermined period of time has elapsed after the time t1.

Bevorzugt ist, dass die Rückschaltung auf die Sollwertvorgabe durch den Zugbetriebs-Sollwertgeber 66 dann erfolgt, wenn die Drehzahl n_1 des Pumpenrades 16 die Summe aus der Drehzahl n_2 des Turbinenrades 18 und einem vorbestimmten Offset überschreitet. Mit anderen Worten: Diese Ausgestaltung sieht vor, dass das Drehmoment des Verbrennungsmotors so lange in Abhängigkeit von der Abweichung dn und der Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) eingestellt wird, bis die Abweichung nach einem Wechsel ihres Vorzeichens einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Bevorzugt ist auch, dass der Offset, bei der die Sollwertvorgabe durch den Instationär-Sollwertgeber 54 aktiviert und deaktiviert wird, für jeden Gang im Wechselgetriebe 22 konfigurierbar ist, so dass das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 ergänzend in Abhängigkeit von einer im Wechselgetriebe 22 eingestellten Übersetzung eingestellt wird.It is preferred that the downshift to the setpoint specification by the Zugbetriebs setpoint generator 66 then takes place when the speed n_1 of the impeller 16 exceeds the sum of the speed n_2 of the turbine wheel 18 and a predetermined offset. In other words, this embodiment provides that the torque of the internal combustion engine is adjusted as a function of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) until the deviation after a change of its sign exceeds a predetermined threshold value. It is also preferable that the offset at which the setpoint input is activated and deactivated by the unsteady setpoint generator 54 is configurable for each gear in the gearbox 22, so that the torque of the internal combustion engine 12 is set in addition depending on a gear ratio set in the gearbox 22 becomes.

Beide Ausgestaltungen erlauben eine an die Zugkraft und Trägheitsverhältnisse bei verschiedenen Fahrgeschwindigkeiten und Gangstufen angepasste Lastschlagdämpfung bei offener Wandlerkupplung.Both embodiments allow a adapted to the tensile force and inertial conditions at different speeds and speeds gear shock absorption with open converter clutch.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 nur dann in Abhängigkeit von der Abweichung dn und der Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) eingestellt wird, wenn ein Fahrstabilitätsprogramm nicht deaktiviert worden ist und/oder wenn eine Änderung der im Getriebe eingestellten Übersetzung gerade nicht durchgeführt wird, und/oder wenn eine Modifizierung der Steuerung des Verbrennungsmotors 12 für eine beschleunigte Aufheizung eines Katalysators nicht aktiviert ist und/oder das Drehmoment des Verbrennungsmotors 12 nur dann in Abhängigkeit von der Differenz dn und der Änderungsgeschwindigkeit d/dt(n_1) eingestellt wird, wenn die Wandlerüberbrückungskupplung 20 nicht geschlossen ist.A further preferred embodiment provides that the torque of the internal combustion engine 12 is set only as a function of the deviation dn and the rate of change d / dt (n_1) if a driving stability program has not been deactivated and / or if a change in the gear set in the transmission Translation is not performed, and / or if a modification of the control of the internal combustion engine 12 is not activated for accelerated heating of a catalyst and / or the torque of the internal combustion engine 12th is set only in response to the difference dn and the rate of change d / dt (n_1) when the lockup clutch 20 is not closed.

Durch diese Ausgestaltungen werden Störungen dieser Steuerungsvorgänge verhindert. Das ist sinnvoll, weil diese Vorgänge im Allgemeinen eine höhere Priorität besitzen als die eher aus Komfortgründen vorgesehene Lastschlagdämpfung. Diese Beschränkungen werden bevorzugt als ergänzende Eingangsbedingungen der Und-Verknüpfung 74 in der Figur 2 realisiert.By these embodiments, disturbances of these control processes are prevented. This makes sense, because these processes generally have a higher priority than the rather intended for comfort reasons, load impact damping. These constraints are preferred as supplemental input conditions of the AND link 74 in FIG FIG. 2 realized.

Claims (8)

  1. Method for controlling an internal combustion engine (12) in a drive train (10) which has a hydraulic torque converter (14) with a pump wheel (16) and a turbine wheel (18), at a changeover from an overrun mode in which virtually no torque is transmitted to the turbine wheel into a traction mode, in which a torque is transmitted, wherein the rotational speeds (n_1) of the pump wheel (16) and of the turbine wheel (18) are sensed simultaneously and compared with one another, a deviation (dn) of the rotational speed (n_1) of the pump wheel (16) from the rotational speed (n_2) of the turbine wheel (18) being determined, characterized in that, if the rotational speed (n_2) of the turbine wheel (18) is higher than the rotational speed (n_1) of the pump wheel (16) and the deviation (dn) drops below predefined threshold value (S), the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and a rate of change (d/dt(n_1)) of the rotational speed (n_1) of the pump wheel (16).
  2. Method according to Claim 1, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and the rate of change (d/dt(n_1)) if a driving stability program has not been deactivated.
  3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and the rate of change (d/dt(n_1)) only if a change in the transmission ratio which is set in a change speed gearbox (22) is not implemented.
  4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and the rate of change (d/dt(n_1)) if a modification of the control of the internal combustion engine (12) for accelerated heating of catalytic converter is not activated.
  5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and the rate of change (d/dt(n_1)) only if a torque converter lockup clutch (20) is not closed.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set additionally as a function of a transmission ratio which is set in the change speed gearbox.
  7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is additionally set as a function of the driver's request (FW).
  8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the torque of the internal combustion engine (12) is set as a function of the deviation (dn) and the rate of change (d/dt(n_1)) until the deviation (dn) exceeds a predetermined threshold value (S) after a change of the sign of said deviation (dn).
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