DE102005061905B4

DE102005061905B4 - Method and device for load torque smoothing

Info

Publication number: DE102005061905B4
Application number: DE102005061905.3A
Authority: DE
Inventors: Sven Bruhn; Dr. Kleinhans René; Heiko Rabba; Dr. Trabelsi Sami
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2005-12-23
Publication date: 2017-02-23
Anticipated expiration: 2025-12-24
Also published as: DE102005061905A1

Abstract

Verfahren zur Lastmomentverlaufsglättung bei Kupplungszuschaltung einer Magnetkupplung (4), an welche mechanisch ein Kompressor angekoppelt ist, wobei der Stromverlauf des durch die Magnetkupplung (4) fließenden elektrischen Stromes erfasst und ausgewertet wird, wobei bei Kupplungsvorgängen der Strom anhand des ausgewerteten Stromverlaufs derart gesteuert wird, dass ein Zuschaltruck minimiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromverlauf derart gesteuert wird, dass eine Drehzahlschwingung eines Antriebsstranges während eines Kupplungsvorgangs infolge einer Lastmomentaufschaltung minimiert wird, indem durch Hochpassfilterung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine ein der Drehzahlschwingung phasenvoreilender Korrektureingriff erzeugt wird, der additiv auf einen applizierten Stromverlauf einwirkt.Method for load torque smoothing when coupling a magnetic coupling (4) to which a compressor is mechanically coupled, wherein the current profile of the magnetic coupling (4) flowing electric current is detected and evaluated, wherein in the coupling processes, the current is controlled based on the evaluated current flow, that a Zuschalttruck is minimized, characterized in that the current profile is controlled such that a speed oscillation of a drive train during a clutching operation is minimized due to a Lastmomentaufschaltung by by high-pass filtering the speed of the internal combustion engine, the speed oscillation phase leading correction intervention is generated, the additive applied to one Current course acts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 3. The invention relates to a method according to claim 1. Furthermore, the invention relates to a device according to claim 3.

Zur Leistungssteigerung von Verbrennungskraftmaschinen (Hubkolbenmaschinen) kommen Kompressoren zum Einsatz, deren Wirkung auf der Vergrößerung der Luftfüllung im Motorzylinder beruht. Da die Nutzung eines Kompressors aufgrund von konstruktiven Beschränkungen und Wirkungsgradüberlegungen im Antriebskonzept eines Kraftfahrzeugs nicht in allen Arbeitspunkten vorteilhaft sein muss, werden Kompressoren in solchen Fällen mittels eines elektromagnetischen Kupplungselements (Magnetkraft führt den Kraftschluss der Kupplungsbeläge herbei) zu- oder abgeschaltet. Dabei sind speziell die Zuschaltvorgänge aufgrund von Massenträgheit, Reibung und Verdichtungsarbeit durch eine steilflankige Momentaufschaltung charakterisiert, die sich im Fahrkomfort negativ durch einen Einschaltruck bemerkbar machen. Dieser Einschaltruck wurde bislang durch motorische Maßnahmen (inverse Momenterhöhung) minimiert. To increase the performance of internal combustion engines (reciprocating engines) compressors are used, the effect of which is based on increasing the air charge in the engine cylinder. Since the use of a compressor due to design limitations and efficiency considerations in the drive concept of a motor vehicle does not have to be advantageous in all operating points, compressors in such cases by means of an electromagnetic coupling element (magnetic force causes the frictional connection of the clutch surfaces forth) switched on or off. Due to the mass inertia, friction and compaction work, especially the connection processes are characterized by a steep-slope torque interlocking, which makes itself negatively noticeable in ride comfort by a switch-on jerk. This switch-on load has so far been minimized by motor measures (inverse torque increase).

In vergleichbarer Weise stellt das Abschalten des Kompressors durch Öffnen der Magnetkupplung hinsichtlich des Fahrverhaltens ein Problem dar. Der schlagartige Entfall des Drehmomentbedarfes führt zu einem Ruck, der für den Fahrer zu spüren ist. Similarly, turning off the compressor by opening the magnetic clutch is a problem in terms of drivability. The sudden elimination of the torque demand results in a jolt that is felt by the driver.

Weiterhin darf der Kompressor nur bis zu einer bestimmten Motordrehzahl betrieben werden, um ihn vor Beschädigungen zu schützen. Daher muss nach jedem Abschalten der Magnetkupplung ermittelt werden, ob diese wirklich getrennt hat. Furthermore, the compressor may only be operated up to a certain engine speed to protect it from damage. Therefore, after each shutdown of the magnetic coupling must be determined whether it has really separated.

Nachteilig bei der motorischen Einschaltruckkompensation ist die damit einhergehende Wirkungsgradverschlechterung der Verbrennungskraftmaschine (Hubkolbenmaschine), da man zu diesem Zweck dauerhaft eine schnell verfügbare Momentreserve vorhalten muss, welche z.B. durch eine Spätstellung des Zündwinkels realisiert werden kann. Die Folge dieser Momentreserve/Spätstellung des Zündwinkels ist, dass die Verbrennungskraftmaschine nicht wirkungsgradoptimal betrieben wird. A disadvantage of the power-on shift compensation is the concomitant deterioration in the efficiency of the internal combustion engine (reciprocating piston engine), since for this purpose it is necessary to permanently maintain a rapidly available torque reserve, which is e.g. can be realized by a late position of the ignition angle. The consequence of this torque reserve / retardation of the ignition angle is that the internal combustion engine is not operated optimal efficiency.

Die Erkennung, ob die Magnetkupplung nach Ansteuerende tatsächlich getrennt ist, erfolgt dadurch, dass die Kompressorregelklappe ca. 200 ms nach Öffnen der Magnetkupplung kurzfristig geschlossen wird. Die Frischluft strömt dann über den Kompressor hin zum Abgasturbolader. Hat die Magnetkupplung nicht getrennt, so wird der noch angetriebene Kompressor die Luft verdichten, was zu einem messbaren Druckanstieg hinter dem Kompressor führt. Im Normalfall jedoch hat die Kupplung getrennt, der Kompressor verdichtet folglich keine Luft mehr. Da die Luft über den stehenden Kompressor strömen muss, kommt es zu einem messbaren Druckverlust in der Luftstrecke hinter dem Kompressor. Dieser für die Diagnose notwendige Druckverlust pflanzt sich aber bis in die Zylinderfüllung fort, so dass kurzfristig das Motordrehmoment zurückgeht. Dieses führt zu Fahrverhaltenseinbußen. The detection of whether the magnetic coupling is actually disconnected after the end of actuation is achieved by briefly closing the compressor control damper approximately 200 ms after opening the magnetic coupling. The fresh air then flows through the compressor to the exhaust gas turbocharger. If the magnetic coupling is not disconnected, the still driven compressor will compress the air, resulting in a measurable increase in pressure behind the compressor. Normally, however, the clutch has disconnected, so the compressor no longer compresses air. Since the air must flow over the stationary compressor, there is a measurable pressure loss in the air gap behind the compressor. However, this pressure loss, which is necessary for the diagnosis, propagates into the cylinder filling, so that the engine torque is reduced in the short term. This leads to driveability losses.

Aus der EP 1 113 183 A1 ist eine Magnetkupplung für eine Klimaanlage bekannt, die mittels plusweitenmodulierter Stellsignale angesteuert wird. Dabei werden die Stellsignale derart moduliert, dass ein weicher Anlauf mit geringer Störgeräuschentwicklung erreicht wird. From the EP 1 113 183 A1 a magnetic coupling for an air conditioner is known, which is controlled by means of plus-width-modulated actuating signals. The control signals are modulated so that a soft start with low noise development is achieved.

Aus der DE 102 42 014 B4 ist ebenfalls eine Magnetkupplung bekannt, die mittels pulsweitenmodulierter Stellsignale angesteuert wird, wobei die Magnetkupplung zwischen einer Antriebswelle und einer Pumpenradwelle einer Kühlwasserpumpe eines Fahrzeugmotors angeordnet ist. From the DE 102 42 014 B4 is also known a magnetic coupling, which is controlled by means of pulse width modulated actuating signals, wherein the magnetic coupling between a drive shaft and a pump shaft of a cooling water pump of a vehicle engine is arranged.

In der US 5 094 332 A ist ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zur Regelung des Kupplungsverhaltens einer elektromagnetischen (Reib-)Kupplung offenbart. Als Anwendungsbeispiel für die Kupplung wird eine bedarfsweise Anbindung eines Klimakompressors an den Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs genannt. Die Ansteuerung der elektromagnetischen Kupplung erfolgt derart, dass sich ein möglichst ruckfreies Ein- und Auskuppeln ergibt. Dies wird über den Verlauf des Ansteuerstroms erreicht. Weiterhin ist offenbart, dass über verschiedene Sensoren zusätzliche Parameter ermittelt und gegebenenfalls zur Beeinflussung der Ansteuerung der Kupplung genutzt werden. Als Beispiele für die Parameter werden die Drehzahl und die Last des Antriebsmotor beschrieben. Dabei soll bei einer zu hohen Drehzahl des Antriebsmotor ein Einkuppeln automatisch verhindert und bei einer zu hohen Last verzögert werden. In the US 5 094 332 A a method and an apparatus suitable for carrying out the method for controlling the coupling behavior of an electromagnetic (friction) coupling is disclosed. As an application example of the coupling, a demand connection of an air conditioning compressor to the drive motor of a motor vehicle is called. The control of the electromagnetic clutch is such that results in the smoothest possible engagement and disengagement. This is achieved via the course of the drive current. Furthermore, it is disclosed that additional parameters are determined via various sensors and optionally used to influence the activation of the clutch. As examples of the parameters, the speed and the load of the drive motor will be described. In this case, at a too high speed of the drive motor to engage automatically prevented and delayed at too high a load.

Weiterhin ist in der US 4 867 287 A eine elektromagnetische Kupplung offenbart, die in dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Antriebsmotor und einem CVT-Getriebe angeordnet ist. Die Kupplung wird drehmomentabhängig über die elektrische Spannung bzw. den elektrischen Strom, der der Kupplung zugeführt wird, geregelt. Insbesondere soll der Drehmomentanstieg ausgehend von einer unterbleibenden Übertragung von Drehmoment im Leerlauf des Antriebsmotors bis zu dem Übertragen des gesamten Drehmoments des Antriebsmotors möglichst gleichmäßig erfolgen. Zudem soll eine Drehmomentübertragung beim Motorstart möglichst vollständig unterbleiben, um den Motorstart nicht zu verzögern. Furthermore, in the US 4 867 287 A discloses an electromagnetic clutch, which is arranged in the drive train of a motor vehicle between a drive motor and a CVT transmission. The clutch is controlled torque-dependent on the electrical voltage or the electric current that is supplied to the clutch. In particular, the torque increase is to take place as uniformly as possible starting from a transmission of torque during idling of the drive motor to the transfer of the entire torque of the drive motor. In addition, a torque transmission at engine start should be avoided as completely as possible in order not to delay the engine start.

Und schließlich offenbart die US 4 567 975 A ein Verfahren zur Bestromung einer elektromagnetischen Kupplung, bei dem der Stromverlauf derart gesteuert wird, das ein Einkuppeln möglichst sanft und ruhig erfolgt, indem Reibschwingungen der Kupplungselemente unterdrückt werden. And finally, that reveals US 4 567 975 A a method for energizing a electromagnetic clutch, in which the current profile is controlled so that a coupling takes place as gently and quietly as possible by friction vibrations of the coupling elements are suppressed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lastmomentverlaufsglättung bei Kupplungszuschaltung weiter zu verbessern. The invention has for its object to improve a Lastmomentverlaufsglättung when coupling connection on.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche. The achievement of this task is the characterizing features of the main claim. Advantageous embodiments of the invention describe the subclaims.

Die Erfindung beruht darauf, dass der Stromverlauf des durch die Magnetkupplung fließenden elektrischen Stromes erfasst und ausgewertet wird, wobei bei Kupplungsvorgängen der Strom anhand des ausgewerteten Stromverlaufs derart gesteuert wird, dass ein Zuschaltruck minimiert wird. Dadurch wird es möglich, eine Lastmomentverlaufsglättung bei Kupplungszuschaltung ohne Zuhilfenahme motorischer Momentreserven zu erreichen. The invention is based on the fact that the current profile of the current flowing through the magnetic coupling electric current is detected and evaluated, wherein in coupling operations, the current is controlled based on the evaluated current profile such that a Zuschalttruck is minimized. This makes it possible to achieve a Lastmomentverlaufsglättung at Kupplungszuschaltung without the aid of motor torque reserves.

Desweiteren wird der Stromverlauf derart gesteuert, dass Drehzahlschwingungen während Kupplungsvorgängen miniert werden. Dies erhöht den Fahrkomfort weiter. Furthermore, the current profile is controlled so that speed oscillations are minimized during coupling operations. This further increases ride comfort.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsschlupf erfasst und ausgewertet wird, wobei anhand des ausgewerteten Kupplungsschlupfs und einer vorgegeben Schlupfvorgabe der Stromverlauf derart gesteuert wird, dass ein Zuschaltruck minimiert wird. So kann eine weitere Glättung des Lastmomentverlaufs erreicht werden. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the clutch slip is detected and evaluated, wherein based on the evaluated clutch slip and a predetermined slip specification of the current profile is controlled such that a Zuschalttruck is minimized. Thus, a further smoothing of the load torque curve can be achieved.

Ferner gehört zur Erfindung eine Vorrichtung zur Lastmomentverlaufsglättung bei Kupplungszuschaltung einer Magnetkupplung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 3.Furthermore, the invention relates to a device for Lastmomentverlaufsglättung when coupling a magnetic coupling with the features of the independent claim. 3

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Kupplungsschlupferfassungsmittel vorgesehen, wobei die Auswertemittel zusätzlich den Stromverlauf derart steuern, dass ein Zuschaltruck minimiert ist. In a preferred embodiment of the invention clutch slip detection means are provided, wherein the evaluation means additionally control the current flow such that a Zuschalttruck is minimized.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. An embodiment of the invention will be explained below with reference to the drawings.

Es zeigen: Show it:

1 eine Schaltungsskizze zur Ansteuerung der Magnetkupplung, 1 a circuit diagram for driving the magnetic coupling,

2 eine Struktur zur Regelung des Kupplungsschlupfs, 2 a structure for controlling the clutch slip,

3 in der oberen Hälfte einen Stromverlauf gegen die Zeit während des Schließens einer Magnetkupplung und in der unteren Hälfte einen Stromverlauf während der Öffnens einer Magnetkupplung, und 3 in the upper half of a current waveform against time during the closing of a magnetic coupling and in the lower half of a current waveform during the opening of a magnetic coupling, and

4 in der oberen Hälfte einen Drehzahlverlauf während eines Kupplungsvorgangs, und in der unteren Hälfte den korrespondierenden Stromverlauf und das entsprechende Pulsweitenmodulationsverhältnis. 4 in the upper half of a speed curve during a coupling operation, and in the lower half of the corresponding current waveform and the corresponding pulse width modulation ratio.

Die Schaltung 1 (siehe 1) zur Ansteuerung einer Magnetkupplung 4 mit zwei Kupplungsscheiben 20 umfasst eine PWM-Endstufe (nicht dargestellt) zur Pulsweitenmodulation der Stellenergie, die über einen Verbindungspunkt 21 und über einen Spannungsteiler 2 mit einer Leistungsstufe 3 verbunden ist. Ausgangsseitig ist die Leistungsstufe 3 über einen Widerstand 5 mit einer Magnetkupplung 4 verbunden, der zur Strommessung des durch die Magnetkupplung 4 fließenden Stromes mit einer Spannungseinrichtung 6 verbunden ist. Die Magnetkupplung 4 selbst wird durch einen Anschluss 7 mit elektrischer Energie versorgt, wobei zusätzlich eine Diode 8 und eine dazu entgegengesetzt geschaltete Zehner-Diode 9 mit der Magnetkupplung 4 verbunden sind, um Beschädigungen der Schaltung 1 bei Schaltvorgängen zu verhindern. The circuit 1 (please refer 1 ) for driving a magnetic coupling 4 with two clutch discs 20 comprises a PWM output stage (not shown) for pulse width modulation of the point energy passing through a connection point 21 and a voltage divider 2 with a performance level 3 connected is. The output side is the power level 3 about a resistance 5 with a magnetic coupling 4 connected to the current measurement of the by the magnetic coupling 4 flowing current with a voltage device 6 connected is. The magnetic coupling 4 itself is through a connection 7 supplied with electrical energy, with an additional diode 8th and an oppositely-connected tens diode 9 with the magnetic coupling 4 connected to damage the circuit 1 to prevent during switching operations.

Die Struktur zur Regelung des Kupplungsschlupfs (siehe 2) umfasst eine Sollschlupfvorgabeeinrichtung 10, einen nachfolgenden PID-Schlupfregler 11 und einen nachfolgenden PI-Stromregler 12, der mit der Magnetkupplung 4 in Verbindung steht. Die Magnetkupplung 4 weist in der Darstellung der 2 als Ersatzschaltbildelemente ein Spulenelement 13, bestehend aus Induktivitäten und Widerständen, und eine mechanische Stelleinheit 14 auf, wobei auf die mechanische Stelleinheit 14 Störgrößen einwirken. Dabei wird der Strom an einem Strommesspunkt 15 gemessen und die Strommesswerte einem zwischen dem PID-Schlupfregler 11 und dem PI-Stromregler 12 angeordneten ersten Rückkopplungspunkt 16 subtrahierend zugeführt. Ferner wird die Kupplungsdrehzahl als Ausgangsgröße der mechanischen Stelleinheit 14 gemessen und einem zwischen der Schlupfvorgabeeinrichtung 10 und dem PID-Schlupfregler 11 angeordneten zweiten Rückkopplungspunkt 17 subtrahierend zugeführt (in Strichlinie dargestellt). The structure for clutch slip control (see 2 ) includes a desired slip presetting device 10 , a subsequent PID slip control 11 and a subsequent PI current regulator 12 that with the magnetic coupling 4 communicates. The magnetic coupling 4 indicates in the representation of 2 as equivalent circuit elements, a coil element 13 , consisting of inductors and resistors, and a mechanical actuator 14 on, being on the mechanical actuator 14 Interference affects. The current at a current measuring point 15 and the current readings between the PID slip controller 11 and the PI current regulator 12 arranged first feedback point 16 subtracted fed. Furthermore, the clutch speed is the output of the mechanical actuator 14 measured and one between the slip default device 10 and the PID slip control 11 arranged second feedback point 17 subtracting fed (shown in dashed line).

Eine erste Ausführungsform des Verfahrens zur Lastmomentverlaufsglättung umfasst als wesentliche Bestandteile die Kupplungsbelaganzugzeiterkennung, die Vorgabe des zeitlichen Verlaufes des Anpressdruck-Sollstromes, die aktive Schwingungsdämpfung während des Kuppelvorgangs, die Adaption der Stromsollwertverlaufs während der Schlupfphase, die Vorgabe des zeitlichen Verlaufes des Anpressdruck-Sollstromes während der Abschaltphase und die Erkennung der Trennung der Kupplung. A first embodiment of the method for Lastmomentverlaufsglättung comprises as essential components the clutch lining suit time detection, the specification of the time profile of the contact pressure setpoint current, the active vibration damping during the coupling process, the adaptation of the current setpoint during the slip phase, the specification of the time course of the Contact pressure setpoint current during the shutdown phase and the detection of the separation of the clutch.

In einer zweiten Ausführungsform sind als wesentliche Bestandteile die Kupplungsbelaganzugzeiterkennung, die zeitliche Vorgabe des Verlaufs des Kupplungsschlupfs, die aktive Schwingungsdämpfung während des Kuppelvorgangs und die Adaption der Stromsollwertverlaufs während der Schlupfphase zu nennen. In a second embodiment, the clutch lining suit time identification, the time specification of the course of the clutch slip, the active vibration damping during the coupling process and the adaptation of the current setpoint course during the slip phase are to be mentioned as essential components.

Der Kuppelvorgang beginnt mit dem Zusammenführen der Kupplungsbeläge. Dazu muss der eine Reibbelag eine Wegstrecke (Luftspaltbreite) zurücklegen. Die Zeit für das Zurücklegen der Luftspaltstrecke wird im Folgenden als Belaganzugzeit bezeichnet. Das Anlegen der Kupplungsbeläge erfolgt mit maximaler Stellkraft für die Dauer der Belaganzugzeit. Die Bestimmung der Belaganzugzeit, die sich mit zunehmendem Verschleiß ändert, erfolgt durch Auswertung des Magnetspulenstromverlaufes während des Schließvorganges. The coupling process begins with the merging of the clutch linings. To do this, one friction lining must cover a distance (air gap width). The time for covering the air gap distance is referred to hereinafter as pad wear time. The application of the clutch linings is carried out with maximum force for the duration of the pad wear time. The determination of the pad wear time, which changes with increasing wear, is carried out by evaluating the magnetic coil current during the closing process.

Der Stromverlauf zeigt aufgrund der Induktivitätsänderung während des Kuppelvorganges charakteristische Merkmale (in 3 durch Strichlinien dargestellt), die eine zeitliche Beobachtung und Auswertung des Kuppelvorganges gestatten. Dabei stellt in der 3 die Zeitdifferenz zwischen den beiden Strichlinien die Belaganzugzeit dar. Die Vermessung der Belaganzugzeit liefert gleichzeitig den mindestens aufzubringenden Anzugstrom, der sich ebenfalls mit zunehmendem Verschleiß ändert. Mit Hilfe von Belaganzugzeit und aktuellem Anzugstrom lässt sich auf einfache Weise feststellen, ob die Magnetkupplung 4 geschlossen ist. Das Verschleißmaß von Kupplungsbelägen kann dabei kontinuierlich überwacht werden. Due to the inductance change during the coupling process, the current profile shows characteristic features (in 3 represented by dashed lines), which allow temporal observation and evaluation of the coupling process. It represents in the 3 the time difference between the two dashed lines is the pad wear time. The measurement of pad wear time also provides the minimum applied tightening current, which also changes with increasing wear. With the help of pad wear time and current suit current can be easily determined whether the magnetic coupling 4 closed is. The wear of clutch linings can be continuously monitored.

Analog zu der oben beschriebenen Erkennung des Schließzeitpunktes der Magnetkupplung 4 kann über den Stromverlauf auch das Öffnen der Magnetkupplung 4 erkannt werden. Die Induktivitätsreduzierung während einer Trennbewegung der Kupplungsscheiben 20 einer Magnetkupplung 4 führt zu einem messbaren, kurzfristigen Anstieg der Stromstärke, der über die implementierte Strommessung beobachtet wird (in 3 durch Strichlinien dargestellt). Analogous to the above-described detection of the closing time of the magnetic coupling 4 can also open the magnetic coupling via the current curve 4 be recognized. The inductance reduction during a separating movement of the clutch discs 20 a magnetic coupling 4 results in a measurable, short-term increase in the current observed through the implemented current measurement (in 3 represented by dashed lines).

Nach Ablauf der Belaganzugzeit wird das Spulenelement 13 der Magnetkupplung 4 mit einem applizierbaren Stromverlauf angesteuert. Stromverlauf und Anpresskraftverlauf verhalten sich in diesem Betriebszustand proportional zueinander und werden arbeitspunktabhängig angepasst, so dass der Drehzahlhochlauf (Lastmomentaufschaltung) eines mechanisch an die Magnetkupplung 4 angekoppelten Kompressors (nicht dargestellt) so langsam erfolgt, dass der Zuschaltruck minimal wird. Typische Zuschaltzeiten liegen im Bereich von 200 ms–500 ms. Das präzise Einstellen eines Stromwertes/Anpressdruckes wird hierbei durch einen Stromregler 12 gewährleistet, der bspw. als PI-Stromregler 12 ausgebildet sein kann. Die Stromregelung gewährleistet zudem eine Robustheit gegen elektrische Parameterstreuungen, hervorgerufen durch Temperaturänderungen, Exemplarstreuungen oder Alterung, da die Anpresskraft maßgeblich durch den Spulenstrom bestimmt wird. After expiration of the pad wear time, the coil element 13 the magnetic coupling 4 controlled with an applicable current waveform. Current flow and Anpresskraftverlauf behave proportionally to each other in this operating condition and are adjusted depending on the operating point, so that the speed up (load torque input) of a mechanical to the magnetic coupling 4 Coupled compressor (not shown) is so slow that the Zuschalttruck is minimal. Typical connection times are in the range of 200 ms-500 ms. The precise setting of a current value / contact pressure is in this case by a current regulator 12 guaranteed, the example. As a PI current controller 12 can be trained. The current control also ensures robustness against electrical parameter variations, caused by temperature changes, specimen scattering or aging, since the contact pressure is largely determined by the coil current.

Bei der Verwendung von Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen, welche durch schwingfähige Feder-Masse-Systeme n'ter Ordnung modelliert werden können, ergibt sich das Problem der Schwingungsanregung bei geeigneter Lastmomentaufschaltung. When using internal combustion engines in motor vehicles, which can be modeled by oscillatory spring-mass systems n'th order, there is the problem of vibration excitation with appropriate load torque injection.

Daher ist zusätzlich zur definierten Vorgabe des Spulenstromverlaufes eine aktive Schwingungsdämpfung während des Kuppelvorganges (Schlupfphase) vorgesehen. Diese erzeugt durch Hochpassfilterung der Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine einen der Drehzahlschwingung phasenvoreilenden Korrektureingriff, der additiv auf den fest applizierten Stromverlauf einwirkt. Dadurch wird die Anregung von Fahrkomfort vermindernden Fahrwerksschwingungen verringert. Dabei zeigt die obere Hälfte der 4 den Drehzahlverlauf gegenüber der Zeit und die untere Hälfte der 4 den Stromverlauf 18 und das Pulsweitenmodulationsverhältnis 19 gegenüber der Zeit. Therefore, in addition to the defined specification of the coil current waveform, an active vibration damping during the coupling process (slip phase) is provided. This generates by Hochpassfilterung the speed of the internal combustion engine one of the speed oscillation phase leading correction intervention, which acts additively on the fixed applied current waveform. This reduces the excitement of ride comfort reducing suspension vibrations. The upper half shows the 4 the speed curve over time and the lower half of 4 the current course 18 and the pulse width modulation ratio 19 over time.

Zur Kompensation der Streckenparametervariationen infolge z.B. einer temperaturabhängigen Reibkoeffizientenänderung des Kupplungsbelags, unterschiedlicher Federeigenschaften der Kupplungen (Exemplarstreuungen), Alterungseffekten oder einer Verschmutzung, ist eine Adaption des Sollstromverlaufs vorgesehen. Dazu wird während des Kuppelvorganges der Drehzahlverlauf der Verbrennungskraftmaschine beobachtet. Die Vermessung der zeitlichen Lage, Intensität und Richtung der Drehzahländerungen bei der Kompressorankupplung gestattet die Bestimmung der Adaptionsrichtung und Adaptionsschrittweite. Ausgehend von einem Referenzstromverlauf, der einen ruckfreien Übergang (stetiger Momentverlauf) vom Schlupf- in den Haftbetrieb ermöglicht, wird entsprechend der vorzugebenden Einschleifzeit das mittlere Stromniveau arbeitspunktabhängig adaptiert. To compensate for the route parameter variations due to e.g. a temperature-dependent coefficient of friction coefficient of the clutch lining, different spring characteristics of the couplings (copy variations), aging effects or contamination, an adaptation of the desired current profile is provided. For this purpose, the speed curve of the internal combustion engine is observed during the coupling process. The measurement of the temporal position, intensity and direction of the speed changes in the compressor coupling allows the determination of the adaptation direction and adaptation step size. Based on a reference current profile, which enables a smooth transition (continuous torque curve) from slip to sticking mode, the average current level is adapted to the operating point depending on the grinding-in time to be specified.

Die Vorgabe des zeitlichen Verlaufes des Anpressdruckes während der Abschaltphase erfolgt vergleichbar zur Vorgabe des zeitlichen Verlaufes der Anpresskraft während der Zuschaltphase. Jedoch ist der zeitliche Verlauf entsprechend anders ausgeprägt. The specification of the time profile of the contact pressure during the shutdown phase is comparable to the specification of the time profile of the contact pressure during the connection phase. However, the time course is correspondingly different.

Durch die Bereitstellung einer zwischen Verbrennungskraftmaschine und anzukuppelndem Kompressor gemessenen Drehzahldifferenz wird die Realisierung eines schlupfgeregelten Schließvorgangs möglich. Dabei wird nur noch der zeitliche Verlauf des Kupplungsschlupfs arbeitspunktabhängig vorgegeben. Eine in 2 dargestellte Reglungsstruktur stellt dann entsprechend der Schlupfvorgabe einen Spulenstrom ein. By providing a measured between the internal combustion engine and the compressor to be coupled speed difference, the realization of a slip-controlled closing operation is possible. Only the time course of the clutch slip is specified depending on the operating point. An in 2 The illustrated control structure then sets a coil current according to the slip specification.

Claims

Method for load torque smoothing when coupling a magnetic coupling ( 4 ), to which a compressor is mechanically coupled, wherein the current flow through the magnetic coupling ( 4 ) is detected and evaluated, wherein in coupling operations, the current is controlled based on the evaluated current profile such that a Zuschalttruck is minimized, characterized in that the current profile is controlled such that a speed oscillation of a drive train during a coupling process due to a load momentum minimized is generated by a high-pass filtering the speed of the internal combustion engine, a speed-phase precursor corrective intervention phase, which acts additively on an applied current waveform.

A method according to claim 1, characterized in that the clutch slip is detected and evaluated, wherein based on the evaluated clutch slip and a predetermined slip specification of the current profile is controlled such that a Zuschalttruck is minimized.

Device for load torque smoothing when coupling is engaged in a magnetic coupling ( 4 ) to which a compressor is mechanically coupled, suitable for carrying out a method according to one of claims 1 or 2, comprising: - current measuring means ( 6 ), which by the magnetic coupling ( 4 detecting) flowing electrical current, - evaluation means, which evaluate the course of the current, - current control means ( 12 ), which control the current flow such that a Zuschalttruck is minimized, - speed measuring means which detect the rotational speed of an internal combustion engine, and - evaluation means which evaluate the course of the engine speed for active vibration damping and adapt a current setpoint curve, characterized in that the active vibration damping of the Current profile is controlled so that a speed oscillation of the drive train is minimized during a clutch operation as a result of load torque, by a high-pass filtering the speed of the internal combustion engine, a speed-phase precursor corrective intervention is generated, which acts additively on an applied current waveform.

Apparatus according to claim 3, characterized in that clutch slip detection means are provided, wherein the evaluation means additionally detect and evaluate a clutch slip course and the current control means ( 12 ) control the current profile such that a Zuschalttruck is minimized.