WO2021164812A1 - Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs - Google Patents

Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs Download PDF

Info

Publication number
WO2021164812A1
WO2021164812A1 PCT/DE2021/100082 DE2021100082W WO2021164812A1 WO 2021164812 A1 WO2021164812 A1 WO 2021164812A1 DE 2021100082 W DE2021100082 W DE 2021100082W WO 2021164812 A1 WO2021164812 A1 WO 2021164812A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric machine
drive train
internal combustion
combustion engine
torsional
Prior art date
Application number
PCT/DE2021/100082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger Witt
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to US17/796,883 priority Critical patent/US11958472B2/en
Priority to CN202180008072.9A priority patent/CN114901532A/zh
Publication of WO2021164812A1 publication Critical patent/WO2021164812A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline
    • B60W30/186—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline excessive wear or burn out of friction elements, e.g. clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
    • B60W2030/206—Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/086—Power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/58—Engine torque vibration dampers, e.g. flywheels, dual-mass-springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/48—Vibration dampers, e.g. dual mass flywheels
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a hybrid drive train with a first partial drive train with an internal combustion engine with a crankshaft and a first device for detecting rotational parameters of the crankshaft for controlling the internal combustion engine and a second, of the first by a torsional elasticity for torsional vibration isolation from torsional vibrations the internal combustion engine separate drive train with an electric machine with a rotor and a second device for detecting rotational parameters of the rotor to control the electric machine.
  • Hybrid drive trains with an internal combustion engine subject to torsional vibrations and an electric machine are sufficiently known from the prior art.
  • a torsional elasticity for example a torsional vibration damper, can be arranged between the internal combustion engine and the electric machine.
  • the internal combustion engine can be afflicted with misfire conditions, which stress the components of the hybrid drive train and can lead to an increase in the torsional elasticity.
  • a hybrid drive train is known from the publication WO 2012/025434 A2, in which the internal combustion engine is connected to an electrical generator in a torsionally rigid manner. In this case, misfires of the internal combustion engine are detected by evaluating the current and / or voltage profile at the generator output.
  • the object of the invention is to propose a method for improving the transmission quality of the drive torque of a hybrid drive train.
  • the object of the invention is to propose a method for improving comfort, efficiency and reduced damage to the hybrid drive train.
  • the proposed method is used to determine and eliminate, for example, rotational irregularities caused by misfires, misfires and the like of an internal combustion engine of a hybrid drive train subject to torsional vibrations.
  • the hybrid drive train contains a first partial drive train with the internal combustion engine and a first device for detecting rotational parameters of the first partial drive train for controlling the internal combustion engine.
  • a second partial drive train contains an electric machine and a second device for detecting rotational parameters of the rotor for controlling the electric machine.
  • the two partial drive trains are connected to one another by means of a torsional elasticity for damping torsional vibrations of the internal combustion engine.
  • the torsional elasticity can be designed as a torsional vibration damper.
  • the torsional elasticity for example, in the form of a spring device effective in the circumferential direction, for example arc springs arranged distributed over the circumference and thus the first part of the drive train can have a primary flywheel and the second part of the drive train
  • a secondary flywheel mass for example a rotor mass and / or the same, can be assigned in order to achieve a two-mass flywheel effect.
  • At least one of the two partial drive trains, in particular the second partial drive train can be assigned a centrifugal pendulum for speed-adaptive torsional vibration damping.
  • a comparison of these curves for example with setpoints based on the control of the internal combustion engine or a comparison with actual values of a previous and subsequent working stroke of cylinders of the internal combustion engine can provide a significant signal for a misfire or misfire in real time.
  • a comparison can be made on the basis of a change in the rotational parameters as a result of at least two consecutive ignition processes of different cylinders.
  • three ignition processes can be continuously recorded and the mean ignition process compared with the preceding and following ignition processes in order to detect a misfire in the event of a significant deviation.
  • the ignition curves of the same cylinders can be continuously compared with one another with a short time delay in order to be able to identify a cylinder-specific misfire in an improved manner in the event of a significant change in an ignition curve.
  • the comparison can be carried out on the basis of a change in the characteristic rotation values as a result of an ignition curve of at least one cylinder with a stored ignition curve of the at least one cylinder.
  • Such ignition processes can be continuously adapted and evaluated depending on the control of the internal combustion engine, for example depending on control variables of the internal combustion engine such as throttle valve position, valve settings and the like.
  • the comparison can be carried out based on a change in the angle of rotation of the two partial drive trains with unchanged control intervention in the internal combustion engine. If there is no control intervention with a changing torque, it can be assumed that a change in the twist angle in the torsional elasticity can be attributed to a misfire.
  • the change in the rotational parameters can be recorded and determined, for example, by means of a state estimator.
  • the rotational parameters can be recorded by the devices, for example, as rotational speeds, rotational speeds, rotational accelerations and / or rotational angles. From these recorded rotational parameters, kinetic and / or potential energy, the transmitted torques and / or applied speeds and / or rotational accelerations are determined.
  • the rotational parameters of the second partial drive train can be detected and determined by means of a sensor device for controlling an electrically commutated electric machine.
  • the rotary encoder for the crankshaft can serve as the first device.
  • a transmitter ring can be arranged on the torsional elasticity, for example a torsional vibration damper, the increments of which are detected by a stationary sensor.
  • a second device one of one or more Hall sensors for detecting increments of the rotor for electronic commutation of the electric machine or a sensor device arranged at another point can be used to serve.
  • a condition observer can serve as the second device, which senselessly determines the rotational parameters of the rotor and thus of the second partial drive train on the basis of electrical variables such as induction currents, induction voltages and the like induced in the stator of the electric machine and thus controls the electric machine.
  • the disruptive or damaging torsional vibrations are eliminated by means of the electric machine.
  • An efficiency-, comfort- and / or damage-dependent quality index of the torsional elasticity is determined by evaluating the rotational parameters of both devices and the electric machine is activated to optimize the quality index.
  • the speed of the hybrid drive train can be influenced in such a way that a resonance range of the torsional elasticity that influences the quality of the torque transmission, for example efficiency, comfort or damage caused over longer periods of time, is left.
  • oscillation amplitudes can be determined by means of the devices and the oscillation amplitudes can be reduced by controlling the electric machine.
  • vibration energy can be withdrawn from the torsional elasticity by impressing a predetermined rotational irregularity on the electric machine by means of a corresponding control.
  • Such a targeted imprinting of a rotational irregularity with a predetermined frequency and a corresponding phase position of the electric machine can effectively avoid or counteract the influence of strong inputs of rotational irregularities, for example caused by impacts caused by misfiring of the internal combustion engine.
  • an existing resonance of the torsional elasticity can be determined by means of the devices and the resonance can be eliminated by activating the electric machine.
  • a currently available speed can be changed in such a way that a resonance-critical speed
  • the range of torsional elasticity is left if the current speed can be changed. If this cannot be changed, for example, a resonance frequency that occurs can be modified by activating the electric machine by effectively simulating a change in mass or a change in the mass moments of inertia of the effective masses, for example the primary flywheel mass and / or the secondary flywheel mass of the torsional elasticity.
  • vibration energy can be withdrawn from the vibration system of the torsional elasticity by means of an intervention by the electric machine, in particular when the vibration amplitudes applied to the torsional elasticity have already reached a critical level and energy should be withdrawn immediately from the torsional elasticity.
  • the quality index can be determined as a function of a relative rotation angle, the relative rotation speed and / or the relative acceleration between an input part and an output part of the torsional elasticity.
  • the electric machine can be controlled by means of a control unit for controlling the internal combustion engine or a higher-level vehicle control device or the like.
  • a determined quality index can be interpreted as the cause of misfires and the control unit detecting the quality index can transmit a misfire signal to another control unit such as a control unit, for example the control unit of the internal combustion engine.
  • a control unit different from the control unit of the electric machine can recognize a misfire and control the activation of the electric machine, for example to extract vibration energy from the vibration system.
  • the electric machine can be controlled directly as a function of the quality index determined by the devices. This means that a control of the electric machine is provided by the control unit, which registers and evaluates the rotational parameters of the devices.
  • the electric machine can be controlled by minimizing a difference in the rotational parameters of the devices. For example, minimizing the Amplitudes between peak-to-peak of a detected signal of the devices, for example a difference angle over the course of time, can be provided.
  • the electric machine can be controlled to minimize the rotational parameters to a predetermined or predeterminable value close to zero.
  • the electric machine can be controlled in such a way that a predetermined value of the rotational parameters is not exceeded within stops of the torsional elasticity. This means that, particularly in the case of a multi-stage control, the maximum limit to a torsional angle of the torsional elasticity is regulated before the stops are reached. If, due to the vibration energy present, a stop cannot be avoided, the electric machine can be controlled in such a way that the stop is reached with a minimum twisting speed.
  • the separating clutch at least exceeds the value of the controlled electric machine due to a loss of quality, i.e. a value for a predetermined quality index exceeds the value of the controlled electric machine is partially opened.
  • the rest of the hybrid drive train can be decoupled completely or, if necessary, only in a slipping manner, for example with a downstream transmission, a differential and the drive wheels.
  • FIG. 1 shows a hybrid drive train in a schematic representation.
  • the hybrid drive train 1 shown schematically contains the drive trains 2, 3.
  • the drive train 2 contains the internal combustion engine 4 with here four cylinders 5 and the crankshaft 6 driven in rotation by these , which separates the partial drive train 2 from the partial drive train 3.
  • the device 8 for detecting rotational parameters of the crankshaft 6 and thus the control of the internal combustion engine is assigned to the first partial drive train 2.
  • a transmitter ring is on the input part of the torsional elasticity 7 arranged, from the increments of which a sensor detects a measurement signal and from this corresponding rotational parameters, for example the speed, the angle of rotation, the rotational acceleration and / or the like are determined.
  • the output part of the torsional elasticity is connected to the rotor 10 of the electrical machine 9 in a rotationally locked manner.
  • the electric machine 9 is assigned to the partial drive train 3.
  • the electric machine 9 is controlled by means of the device 11 for determining rotational parameters.
  • the device 11 can be formed from one or more Hall sensors, which are arranged on the rotor or a component connected to it in a rotationally locked manner, in order to detect ordered increments distributed over the circumference and to use them to determine the rotational parameters of the rotor 10 determine and with this to control the commutation of the electric machine and to determine the position of the rotor as a function of time.
  • the electrical machine 9 can be controlled without sensors by means of the device 11, in that the electrical variables of the stator 12 are recorded and evaluated by means of a state observer.
  • the effect of ignition processes before and after the torsional elasticity 7 can be recorded and the influence of misfires on the two drive trains 2, 3 recognized and the quality index, which is a measure of the efficiency of the hybrid drive train, for example , the comfort acting on the vehicle and / or the damage to the Hybrid drive train 1, in particular the torsional elasticity 7, can be determined.
  • the shapes of successive ignition processes of the cylinders 5 can be compared with one another and a misfiring can be recognized in real time from a change in the shapes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs (1) mit einem ersten Teilantriebsstrang (2) mit einer Brennkraftmaschine (4) mit einer Kurbelwelle (6) und einer ersten Einrichtung (8) zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbelwelle (6) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (4) und einem zweiten, von dem ersten durch eine Drehelastizität (7) zur Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine (4) getrennten Teilantriebsstrang (3) mit einer Elektromaschine (9) mit einem Rotor (10) und einer zweiten Einrichtung (11) zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors (10) zur Steuerung der Elektromaschine (9). Um die Drehelastizität (7) und den restlichen Hybridantriebsstrang (1) gegen Einflüsse der Drehschwingungen der Brennkraftmaschine (4) zu schützen, wird mittels einer Auswertung der Drehkennwerte beider Einrichtungen (8, 11) ein effizienz-, komfort- und/oder schädigungsabhängiger Qualitätsindex der Drehelastizität (7) ermittelt und die Elektromaschine (9) zur Optimierung des Qualitätsindex angesteuert.

Description

Verfahren zur Steuerung eines Hvbridantriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs mit ei nem ersten Teilantriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einer ersten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbelwelle zur Steu erung der Brennkraftmaschine und einem zweiten, von dem ersten durch eine Dreh elastizität zur Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen der Brennkraftma schine getrennten Teilantriebsstrang mit einer Elektromaschine mit einem Rotor und einer zweiten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors zur Steue rung der Elektromaschine.
Hybridantriebsstränge mit einer drehschwingungsbehafteten Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine sind hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Drehschwingungsisolation der Drehschwingungen kann zwischen der Brennkraftma schine und der Elektromaschine eine Drehelastizität, beispielsweise ein Drehschwin gungsdämpfer angeordnet sein. Zudem kann die Brennkraftmaschine mit Fehlzündun gen behaftet sein, welche die Komponenten des Hybridantriebsstrangs belasten und zu einem Aufschaukeln der Drehelastizität führen können.
Aus der Druckschrift WO 2012/025434 A2 ist ein Hybridantriebsstrang bekannt, bei dem die Brennkraftmaschine drehsteif mit einem elektrischen Generator verbunden ist. Hierbei werden Fehlzündungen der Brennkraftmaschine erkannt, indem der Strom- und/oder Spannungsverlauf am Ausgang des Generators ausgewertet wird.
Aus der Druckschrift DE 102 27 528 A1 ist ein Hybridantriebsstrang mit einer Brenn kraftmaschine und einer drehsteif mit dieser mittels einer Reibungskupplung verbun denen Elektromaschine bekannt, bei dem Zündaussetzer und Laufunruhen der Brenn kraftmaschine mittels eines Drehgebers der Elektromaschine erfasst werden. Aus der Druckschrift WO 2008/080378 A1 ist ein nicht hybridischer Antriebsstrang ei nes Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem mit der Kurbelwelle ver bundenen Drehschwingungsdämpfer bekannt, bei dem ein beispielsweise aufgrund von Verbrennungsaussetzern gestörtes Motormoment erkannt und die Brennkraftma schine zur Kompensation der Störung angesteuert wird.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren zur Verbesserung der Übertragungsqualität des Antriebsmoments eines Hybridantriebsstrangs vorzuschlagen. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verbesserung des Komforts, der Effizienz und verminderten Schädigung des Hybridantriebsstrangs vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem An spruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegen stands des Anspruchs 1 wieder.
Das vorgeschlagene Verfahren dient der Ermittlung und Beseitigung von beispiels weise durch Fehlzündungen, Zündaussetzern und dergleichen einer drehschwin gungsbehafteten Brennkraftmaschine eines Hybridantriebsstrangs hervorgerufenen Drehungleichförmigkeiten. Der Hybridantriebsstrang enthält einen ersten Teilantriebs strang mit der Brennkraftmaschine und einer ersten Einrichtung zur Erfassung von Drehkennwerten des ersten Teilantriebsstrangs zur Steuerung der Brennkraftma schine.
Ein zweiter Teilantriebsstrang enthält eine Elektromaschine und eine zweite Einrich tung zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors zur Steuerung der Elektroma schine.
Die beiden Teilantriebsstränge sind mittels einer Drehelastizität zur Dämpfung von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine miteinander verbunden. Die Drehelastizi tät kann als Drehschwingungsdämpfer ausgebildet sein. Der Drehelastizität beispiels weise in Form einer in Umfangsrichtung wirksamen Federeinrichtung, beispielsweise über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern und damit dem ersten Teilan triebsstrang kann eine Primärschwungmasse und dem zweiten Teilantriebsstrang kann eine Sekundärschwungmasse, beispielsweise eine Rotormasse und/oder der gleichen zugeordnet sein, um einen Zweimassenschwungeffekt zu erzielen. Zumin dest einem der beiden Teilantriebsstränge, insbesondere dem zweiten Teilantriebs strang kann ein Fliehkraftpendel zur drehzahladaptiven Drehschwingungstilgung zu geordnet sein.
Um Komforteinbußen, Effizienzeinbußen und/oder Schädigungen der Drehelastizität und des restlichen Hybridantriebsstrangs, die beispielsweise durch Fehlzündungen und andere Unregelmäßigkeiten, beispielsweise Zündaussetzer der Brennkraftma schine hervorgerufen werden, zuverlässig und schnell, möglichst in Echtzeit erkennen und beseitigen zu können, werden diese mittels eines Vergleichs der Drehkennwerte der beiden Einrichtungen ermittelt.
Durch Auswerten der Signale beider Einrichtungen bezüglich ihrer Drehkennwerte und des zeitlichen Versatzes der Änderung dieser, nämlich beispielsweise von Änderun gen der Drehkennwerte der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine kann er kannt werden, an welcher Masse der Teilantriebsstränge welche Drehmomente wir ken. Beispielsweise kann dadurch ausgewertet werden, ob Drehmomentschwankun gen von der Brennkraftmaschine oder vom Abtrieb des Hybridantriebsstrangs verur sacht werden.
Ein Vergleich dieser Verläufe, beispielsweise mit Sollwerten aufgrund der Steuerung der Brennkraftmaschine beziehungsweise ein Vergleich mit Istwerten eines vorherge henden und nachfolgenden Arbeitshubs von Zylindern der Brennkraftmaschine kann ein signifikantes Signal für eine Fehlzündung oder Zündaussetzer in Echtzeit liefern. Beispielsweise kann ein Vergleich anhand einer Änderung der Drehkennwerte infolge zumindest zweier direkt hintereinander folgender Zündvorgänge unterschiedlicher Zy linder erfolgen. Beispielsweise können in gleitender Erfassung laufend jeweils drei Zündvorgänge erfasst und der mittlere Zündverlauf mit dem vorhergehenden und nachfolgenden Zündverlauf verglichen werden, um bei einer signifikanten Abweichung eine Fehlzündung zu erkennen. Alternativ können mit geringer Zeitverzögerung lau fend die Zündverläufe derselben Zylinder miteinander verglichen werden, um bei einer signifikanten Veränderung eines Zündverlaufs eine zylinderspezifische Fehlzündung in verbesserterWeise erkennen zu können. Alternativ oder zusätzlich kann der Vergleich anhand einer Änderung der Drehkenn werte infolge eines Zündverlaufs zumindest eines Zylinders mit einem abgespeicher ten Zündverlauf des zumindest einen Zylinders durchgeführt werden. Derartige Zünd verläufe können dabei laufend adaptiert und abhängig von der Steuerung der Brenn kraftmaschine beispielsweise abhängig von Steuergrößen der Brennkraftmaschine wie beispielsweise Drosselklappenstellung, Ventileinstellungen und dergleichen aus gewertet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der Vergleich anhand einer Änderung eines Verdreh winkels der beiden Teilantriebsstränge bei unverändertem Steuereingriff in die Brenn kraftmaschine durchgeführt werden. Bleibt ein Steuereingriff mit einem sich ändern den Drehmoment aus, kann davon ausgegangen werden, dass eine Verdrehwinkelän derung an der Drehelastizität auf eine Fehlzündung zurückgeführt werden kann.
Die Änderung der Drehkennwerte kann beispielsweise mittels eines Zustandsschät zers erfasst und ermittelt werden.
Die Drehkennwerte können von den Einrichtungen beispielsweise als Drehzahlen, Drehgeschwindigkeiten, Drehbeschleunigungen und/oder Drehwinkel erfasst werden. Aus diesen erfassten Drehkennwerten können in den beiden Teilantriebssträngen und/oder in der Drehelastizität anhand weiterer systemimmanenter Größen wie bei spielsweise wirksame Hebel, Übersetzungen, Massen und dergleichen jeweils anlie gende kinetische und/oder potentielle Energie, die übertragenen Drehmomente und/oder anliegenden Drehzahlen und/oder Drehbeschleunigungen ermittelt werden. Die Drehkennwerte des zweiten Teilantriebsstrangs können mittels einer Sensorein richtung zur Steuerung einer elektrisch kommutierten Elektromaschine erfasst und er mittelt werden.
Als erste Einrichtung kann beispielsweise der Drehgeber für die Kurbelwelle dienen. Hierzu kann an der Drehelastizität, beispielsweise einem Drehschwingungsdämpfer ein Geberring angeordnet sein, dessen Inkremente von einem feststehenden Sensor erfasst werden. Als zweite Einrichtung kann eine aus einem oder mehreren Hallsenso ren zur Erfassung von Inkrementen des Rotors zur elektronischen Kommutierung der Elektromaschine oder eine an einer anderen Stelle angeordnete Sensoreinrichtung dienen. Alternativ kann als zweite Einrichtung ein Zustandsbeobachter dienen, wel cher die Drehkennwerte des Rotors und damit des zweiten Teilantriebsstrangs sen sorlos anhand von in dem Stator der Elektromaschine induzierten elektrischen Größen wie beispielsweise Induktionsströmen, Induktionsspannungen und dergleichen ermit telt und damit die Elektromaschine steuert.
Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgt die Be seitigung der störenden beziehungsweise schädigenden Drehschwingungen mittels der Elektromaschine. Hierbei wird mittels einer Auswertung der Drehkennwerte beider Einrichtungen ein effizienz-, komfort- und/oder schädigungsabhängiger Qualitätsindex der Drehelastizität ermittelt und die Elektromaschine zur Optimierung des Qualitätsin dex angesteuert. Durch den gesteuerten Eingriff der Elektromaschine kann die Dreh zahl des Hybridantriebsstrangs derart beeinflusst werden, dass ein die Qualität der Drehmomentübertragung, beispielsweise die Effizienz, den Komfort oder eine gegebe nenfalls über größere Zeiträume verursachte Schädigung beeinflussender Resonanz bereich der Drehelastizität verlassen wird.
Beispielsweise können mittels der Einrichtungen Schwingungsamplituden ermittelt und die Schwingungsamplituden durch Ansteuerung der Elektromaschine abgebaut werden. Beispielsweise kann der Drehelastizität Schwingungsenergie entzogen wer den, indem der Elektromaschine eine vorgegebene Drehungleichförmigkeit mittels ei ner entsprechenden Ansteuerung dieser aufgeprägt wird. Eine derartig gezielte Auf prägung einer Drehungleichförmigkeit mit einer vorgegebenen Frequenz und einer entsprechenden Phasenlage der Elektromaschine kann den Einfluss von starken Ein trägen von Drehungleichförmigkeiten, beispielsweise hervorgerufen durch aufgrund von Fehlzündungen der Brennkraftmaschine eingetragenen Impacts in wirkungsvoller Weise vermeiden beziehungsweise diesen entgegenwirken.
Beispielsweise kann mittels der Einrichtungen eine vorliegende Resonanz der Dreh elastizität ermittelt und mittels einer Ansteuerung der Elektromaschine die Resonanz beseitigt werden. Beispielsweise kann durch Eingriff der Elektromaschine eine aktuell vorliegende Drehzahl derart verändert werden, dass ein resonanzkritischer Drehzahl- bereich der Drehelastizität verlassen wird, falls die aktuelle Drehzahl verändert wer den kann. Ist diese nicht veränderbar, kann beispielsweise eine auftretende Reso nanzfrequenz mittels einer Ansteuerung der Elektromaschine modifiziert werden, in dem eine Masseänderung beziehungsweise eine Änderung der Massenträgheitsmo mente der wirksamen Massen, beispielsweise Primärschwungmasse und/oder Sekun därschwungmasse der Drehelastizität wirksam simuliert wird. Beispielsweise kann dem Schwingungssystem der Drehelastizität mittels eines Eingriffs der Elektroma schine Schwingungsenergie insbesondere dann entzogen werden, wenn die an der Drehelastizität anliegenden Schwingungsamplituden bereits ein kritisches Niveau er reicht haben und der Drehelastizität sofort Energie entzogen werden sollte.
Beispielsweise kann der Qualitätsindex abhängig von einem relativen Verdrehwinkel, der relativen Verdrehgeschwindigkeit und/oder der relativen Beschleunigung zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil der Drehelastizität ermittelt werden.
Beispielsweise kann nach einer Ermittlung des Qualitätsindex eine Ansteuerung der Elektromaschine mittels einer Steuereinheit zur Steuerung der Brennkraftmaschine oder ein übergeordnetes Fahrzeugsteuergerät oder dergleichen vorgesehen sein. Bei spielsweise kann ein ermittelter Qualitätsindex als Ursache für Fehlzündungen inter pretiert werden und die den Qualitätsindex erfassende Steuereinheit kann ein Fehl zündungssignal auf eine andere Steuereinheit wie Steuergerät, beispielsweise das Steuergerät der Brennkraftmaschine übertragen. Beispielsweise kann eine von der Steuereinheit der Elektromaschine verschiedene Steuereinheit eine Fehlzündung er kennen und die Ansteuerung der Elektromaschine beispielsweise zum Entziehen von Schwingungsenergie aus dem Schwingungssystem steuern. Beispielsweise kann eine Ansteuerung der Elektromaschine direkt abhängig von dem von den Einrichtungen er mittelten Qualitätsindex vorgesehen sein. Dies bedeutet, dass eine Steuerung der Elektromaschine von der Steuereinheit vorgesehen wird, welche die Drehkennwerte der Einrichtungen erfasst und auswertet.
Die Steuerung der Elektromaschine kann auf eine Minimierung einer Differenz der Drehkennwerte der Einrichtungen erfolgen. Beispielsweise kann eine Minimierung der Amplituden zwischen Spitze-Spitze eines erfassten Signals der Einrichtungen, bei spielsweise eines Differenzwinkels über den Zeitverlauf vorgesehen sein. Beispiels weise kann eine Steuerung der Elektromaschine auf eine Minimierung der Drehkenn werte auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert nahe Null erfolgen. Beispielsweise kann eine Steuerung der Elektromaschine derart erfolgen, dass ein vorgegebener Wert der Drehkennwerte innerhalb von Anschlägen der Drehelastizität nicht überschritten wird. Dies bedeutet, dass insbesondere bei einer mehrstufigen Re gelung als maximale Grenze auf einen Verdrehwinkel der Drehelastizität vor Erreichen von Anschlägen dieser geregelt wird. Sollte aufgrund der vorliegenden Schwingungs energie ein Anschlag dennoch nicht zu vermeiden sein, kann die Elektromaschine derart gesteuert werden, dass das Erreichen des Anschlags mit minimaler Verdrehge schwindigkeit erfolgt.
Beispielsweise bei einer starren Verbindung zwischen Elektromaschine und den An triebsrädern und einer zwischen der Elektromaschine und den Antriebsrädern ange ordneten Trennkupplung kann es vorteilhaft sein, wenn bei aufgrund einer Qualitäts einbuße, das heißt einem Wert für einen vorgegebenen Qualitätsindex übersteigen dem Wert angesteuerter Elektromaschine die Trennkupplung zumindest teilweise ge öffnet wird. Hierbei kann der restliche Hybridantriebsstrang beispielsweise mit einem nachgeschalteten Getriebe, einem Differential und den Antriebsrädern vollständig oder gegebenenfalls nur schlupfend abgekoppelt werden.
Die Erfindung wird anhand des in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbei spiels näher erläutert. Die Figur 1 zeigt einen Hybridantriebsstrang in schematischer Darstellung.
Der schematisch dargestellte Hybridantriebsstrang 1 enthält die Teilantriebsstränge 2, 3. Der Teilantriebsstrang 2 enthält die Brennkraftmaschine 4 mit hier vier Zylindern 5 und der von diesen drehangetriebenen Kurbelwelle 6. An der Kurbelwelle 6 ist die Drehelastizität 7, hier ein Drehschwingungsdämpfer wie beispielsweise ein Zweimas senschwungrad aufgenommen, welche den Teilantriebsstrang 2 vom Teilantriebs strang 3 trennt. Dem ersten Teilantriebsstrang 2 ist die Einrichtung 8 zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbelwelle 6 und damit der Steuerung der Brennkraftma schine zugeordnet. Hierzu ist ein Geberring an dem Eingangsteil der Drehelastizität 7 angeordnet, aus dessen Inkrementen von einem Sensor ein Messsignal erfasst und aus diesem entsprechende Drehkennwerte, beispielsweise die Drehzahl, der Drehwin kel, die Drehbeschleunigung und/oder dergleichen ermittelt werden.
Das Ausgangsteil der Drehelastizität ist drehschlüssig mit dem Rotor 10 der Elektro- maschine 9 verbunden. Die Elektromaschine 9 ist dem Teilantriebsstrang 3 zugeord net. Die Elektromaschine 9 wird mittels der Einrichtung 11 zur Ermittlung von Dreh kennwerten gesteuert. Beispielsweise kann die Einrichtung 11 aus einem oder mehre ren Hallsensoren gebildet sein, die auf dem Rotor oder einem mit diesem drehschlüs sig verbundenen Bauteil angeordnet sind, um an diesem über den Umfang verteilt an geordnete Inkremente zu erfassen und aus diesen die Drehkennwerte des Rotors 10 zu ermitteln und mit diesen die Kommutierung der Elektromaschine zu steuern und die Lage des Rotors zeitabhängig zu ermitteln. Alternativ kann eine sensorlose Steuerung der Elektromaschine 9 mittels der Einrichtung 11 erfolgen, indem mittels eines Zu standsbeobachters die elektrischen Größen des Stators 12 erfasst und ausgewertet werden.
Um in dem vorgeschlagenen Verfahren Fehlzündungen der Brennkraftmaschine 4 schnell und zuverlässig zu ermitteln und die Elektromaschine 9 so anzusteuern, dass bei einem Überschreiten eines abhängig von den erfassten Messwerten der Einrich tung 8, 11 ermittelten Qualitätsindex der Drehelastizität Schwingungsenergie entzo gen oder diese aus einem Resonanzbereich gebracht wird, werden von einer nicht dargestellten Steuereinheit die Signale der Einrichtungen 8, 11 gemeinsam ausgewer tet. Hierdurch können die Drehkennwerte der Teilantriebsstränge 2, 3 und damit bei Kenntnis oder Modellierung der Systemeigenschaften des Hybridantriebsstrangs Ein flussgrößen auf die Teilantriebsstränge 2, 3 und der Drehelastizität 7 wie beispiels weise anliegende Drehmomente, Drehbeschleunigungen, Massenträgheitsmoment und dergleichen bestimmt oder zumindest geschätzt werden und daraus der Qualitäts index bestimmt werden.
Beispielsweise kann durch Vergleich der Drehkennwerte der Einrichtungen 8, 11 die Wirkung von Zündvorgängen vor und nach der Drehelastizität 7 erfasst und dadurch der Einfluss von Fehlzündungen auf die beiden Teilantriebsstränge 2, 3 erkannt und der Qualitätsindex, welcher beispielsweise ein Maß für die Effizienz des Hybridan triebsstrangs, den auf das Fahrzeug wirkenden Komfort und/oder die Schädigung des Hybridantriebsstrangs 1, insbesondere der Drehelastizität 7 ist, bestimmt werden. Bei spielsweise können die Formen von zeitlich aufeinanderfolgenden Zündvorgängen der Zylinder 5 miteinander verglichen werden und aus einer Änderung der Formen ein Zündaussetzer in Echtzeit erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich können aus ei- ner Bobachtung des Verdrehwinkels zwischen der Kurbelwelle 6 und des Rotors 10 bei ansonsten konstanten Bedingungen wie beispielsweise ohne Motoreingriff in die Brennkraftmaschine 4 und ohne Änderung der Steuerung der Elektromaschine 9 Fehl zündungen durch Verdrehwinkeländerungen erkannt werden.
Bezugszeichenliste Hybridantriebsstrang Teilantriebsstrang Teilantriebsstrang Brennkraftmaschine Zylinder Kurbelwelle Drehelastizität Einrichtung Elektromaschine Rotor Einrichtung Stator

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Hybridantriebsstrangs (1 ) mit einem ersten Teil antriebsstrang (2) mit einer Brennkraftmaschine (4) mit einer Kurbelwelle (6) und einer ersten Einrichtung (8) zur Erfassung von Drehkennwerten der Kurbel welle (6) zur Steuerung der Brennkraftmaschine (4) und einem zweiten, von dem ersten durch eine Drehelastizität (7) zur Drehschwingungsisolation von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine (4) getrennten Teilantriebsstrang (3) mit einer Elektromaschine (9) mit einem Rotor (10) und einer zweiten Ein richtung (11) zur Erfassung von Drehkennwerten des Rotors (10) zur Steuerung der Elektromaschine (9), dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Auswer tung der Drehkennwerte beider Einrichtungen (8, 11) ein effizienz-, komfort- und/oder schädigungsabhängiger Qualitätsindex der Drehelastizität (7) ermittelt wird und die Elektromaschine (9) zur Optimierung des Qualitätsindex angesteu ert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Einrich tungen (8, 11) Schwingungsamplituden ermittelt und die Schwingungsamplitu den durch Ansteuerung der Elektromaschine (9) abgebaut werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Einrichtungen (8, 11) eine vorliegende Resonanz der Drehelastizität (7) ermit telt und mittels einer Ansteuerung der Elektromaschine (9) die Resonanz besei tigt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Qualitätsindex abhängig von einem relativen Verdrehwinkel, der relativen Verdrehgeschwindigkeit und/oder der relativen Beschleunigung zwischen ei nem Eingangsteil und einem Ausgangsteil der Drehelastizität (7) ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Ermittlung des Qualitätsindex eine Ansteuerung der Elektroma schine (9) mittels einer Steuereinheit zur Steuerung der Brennkraftmaschine (4) vorgesehen ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuerung der Elektromaschine (9) abhängig von dem von den Einrich tungen (8, 11) ermittelten Qualitätsindex vorgesehen ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Elektromaschine (9) auf eine Minimierung einer Differenz der Drehkennwerte der Einrichtungen (8, 11) erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehelastizität (7) Schwingungsenergie entzogen wird, indem der Elektro maschine (9) eine vorgegebene Drehungleichförmigkeit mittels Ansteuerung aufgeprägt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung der Elektromaschine (9) derart erfolgt, dass ein vorgegebener Wert der Drehkennwerte innerhalb von Anschlägen der Drehelastizität (7) nicht überschritten wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Hybridantriebsstrang (1) mit einer der Elektromaschine (9) nachge schalteten Trennkupplung bei aufgrund einer Qualitätseinbuße angesteuerter Elektromaschine (9) die Trennkupplung zumindest teilweise geöffnet wird.
PCT/DE2021/100082 2020-02-20 2021-01-28 Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs WO2021164812A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/796,883 US11958472B2 (en) 2020-02-20 2021-01-28 Method for controlling a hybrid drive train
CN202180008072.9A CN114901532A (zh) 2020-02-20 2021-01-28 用于控制混合动力传动系的方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020104503.4 2020-02-20
DE102020104503 2020-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021164812A1 true WO2021164812A1 (de) 2021-08-26

Family

ID=74591715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2021/100082 WO2021164812A1 (de) 2020-02-20 2021-01-28 Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11958472B2 (de)
CN (1) CN114901532A (de)
DE (1) DE102021101890A1 (de)
WO (1) WO2021164812A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021090493A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14 日産自動車株式会社 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227528A1 (de) 2002-06-20 2004-01-08 Daimlerchrysler Ag Laufunruhe- und Zündaussetzererkennung bei einer Brennkraftmaschine
WO2008080378A1 (de) 2007-01-05 2008-07-10 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Antriebsstrang
JP2010143398A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Toyota Motor Corp 駆動システム
WO2012025434A2 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Avl Software And Functions Gmbh Verfahren zum detektieren von fehlzündungen in verbrennungsmotoren und detektierungsvorrichtung
US20180290659A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101365602B (zh) * 2005-11-15 2014-03-12 斯特里兹伯格动力传动装置有限公司 具有软轴的混合动力汽车
DE102008009201B4 (de) * 2008-02-15 2017-10-12 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102009013409A1 (de) 2008-03-31 2009-10-01 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Antriebsstrang
DE102014205136A1 (de) 2014-03-19 2015-09-24 Zf Friedrichshafen Ag Hybridmodul sowie Antriebsstrang mit dem Hybridmodul
DE102015211178B4 (de) 2015-06-18 2018-05-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Erkennung von Zündaussetzern einer Brennkraftmaschine
DE102015211593B4 (de) 2015-06-23 2018-10-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Zündaussetzern einer Brennkraftmaschine
DE102016208477B4 (de) 2016-05-18 2023-07-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Vermeidung einer Falscherkennung von Zündaussetzern bei einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeuges
DE102017101551A1 (de) 2017-01-26 2018-07-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Erkennung eines Zündaussetzers bei einem Verbrennungsmotor
DE102017218656B4 (de) 2017-10-19 2019-09-12 Audi Ag Verfahren zur Überwachung des Betriebs eines Hybrid-Antriebsstrangs in einem Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
JP7056336B2 (ja) 2018-04-09 2022-04-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US11014550B2 (en) * 2019-02-07 2021-05-25 Fca Us Llc Disturbance mitigation techniques for hybrid power-split transmissions

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227528A1 (de) 2002-06-20 2004-01-08 Daimlerchrysler Ag Laufunruhe- und Zündaussetzererkennung bei einer Brennkraftmaschine
WO2008080378A1 (de) 2007-01-05 2008-07-10 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Antriebsstrang
JP2010143398A (ja) * 2008-12-18 2010-07-01 Toyota Motor Corp 駆動システム
WO2012025434A2 (de) 2010-08-26 2012-03-01 Avl Software And Functions Gmbh Verfahren zum detektieren von fehlzündungen in verbrennungsmotoren und detektierungsvorrichtung
US20180290659A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US11958472B2 (en) 2024-04-16
US20230058410A1 (en) 2023-02-23
DE102021101890A1 (de) 2021-08-26
CN114901532A (zh) 2022-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2726353B1 (de) Hybridischer antriebsstrang mit aktiver drehschwingungsdämpfung und verfahren zur durchführung der aktiven drehschwingungsdämpfung
EP1525382B1 (de) Regelung der betriebsweise einer brennkraftmaschine
DE102010036146B4 (de) Mustererkennung bei einer zufälligen Fehlzündung
EP2609411B1 (de) Verfahren zum detektieren von fehlzündungen in verbrennungsmotoren und detektierungsvorrichtung
DE19514093B4 (de) Torsionsmoment-Meßeinrichtung, Schlupferkennungseinrichtung, Straßenreibungskoeffizient-Meßeinrichtung und Torsionsmomentmeßverfahren
DE112007003038B4 (de) Antriebsstrang
DE102006012858A1 (de) Verfahren zur Diagnose von Aussetzern einer Verbrennungskraftmaschine
WO2021164811A1 (de) Verfahren zur ermittlung eines momentverlaufs einer brennkraftmaschine eines hybridischen antriebsstrangs und hybridantriebsstrang
DE102008050287A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP2670644B1 (de) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ÜBERWACHUNG DER BESTIMMUNGSGEMÄßEN FUNKTION MINDESTENS EINER ERSTEN UND EINER ZWEITEN KOMPONENTE EINES FAHRZEUGANTRIEBSSTRANGS
WO2021164812A1 (de) Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs
WO2008040282A1 (de) Antriebsstrang
DE102009013409A1 (de) Antriebsstrang
EP3702749B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur reproduzierbaren unwuchtmessung an rotierenden bauteilen mit veränderlichen unwuchten
DE102015211178B4 (de) Verfahren zur Erkennung von Zündaussetzern einer Brennkraftmaschine
DE10005178A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebssystem, sowie Steuereinrichtung und Antriebssystem
DE102013019483A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schwingungsdämpfung einer angetriebenen Achse mit Momentenquerverteilung
WO2017129292A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion der azimutalen winkelposition einer radunwucht bei einem rad an einem fahrzeug
DE112007003032B4 (de) Antriebsstrang
WO2016055039A2 (de) Antriebssystem für ein schiff und verfahren zum betreiben des antriebssystems
DE102013100965B4 (de) Verfahren zum aktiven Isolieren eines Antriebsstrangs von Drehschwingungen einer Welle einer Maschine, insbesondere einer Kurbelwelle einer Hubkolbenmaschine, und eine entsprechende Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE102020120366B3 (de) Verfahren zur Überwachung eines Antriebsstrangs
DE102017213192A1 (de) Verfahren zur Drehwinkelerfassung bei einem Drehschwingungsdämpfer und Drehschwingungsdämpfer zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
EP2934930B1 (de) Verfahren zum ermitteln eines drehwinkels einer welle, verfahren zur regelung einer motoranordnung, steuergerät und motoranordnung für ein fahrzeug
DE102010034426A1 (de) Zündaussetzerkennung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21704701

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21704701

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1