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DE102011101846B4 - Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine - Google Patents

Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine Download PDF

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DE102011101846B4
DE102011101846B4 DE102011101846.1A DE102011101846A DE102011101846B4 DE 102011101846 B4 DE102011101846 B4 DE 102011101846B4 DE 102011101846 A DE102011101846 A DE 102011101846A DE 102011101846 B4 DE102011101846 B4 DE 102011101846B4
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Abstract

Verfahren zum Ausgleichen von durch eine mit einer elektrischen Maschine (13) mechanisch gekoppelten Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingungen in einem mit elektrischer Energie antreibbaren Fahrzeug mittels einer Antivibrationsregelungseinrichtung (11), welche einen Stellwert der elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers der elektrischen Maschine (13) regelt, um eine Drehzahlreglerfrequenz des Drehzahlreglers unter Berücksichtigung eines aktuell vorliegenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine zu verringern oder zu erhöhen, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) den aktuellen Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und mit in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine (13) gespeicherten SOLL-Aktivitätsmodi vergleicht, um mittels der Regelung des Stellwertes der elektrischen Energie zum Betrieb des Drehzahlreglers den Drehzahlregler zum Erzeugen eines definierten Drehmomentes zeitlich synchron zu einem Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine vorzusteuern, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) die berechneten zu erwartenden Vibrations-Schwingungen mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeicherten zulässigen Maximalwerten für Vibrations-Schwingungen vergleicht, und wobei während der Aktivitätsmodi des Ansaugens, Verdichtens und/oder Ausblasens keine Vorsteuerung des Drehzahlreglers stattfindet, da während dieser Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine keine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingung ausgeglichen werden muss.Method for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine mechanically coupled to an electrical machine (13) in a vehicle drivable by electrical energy by means of an anti-vibration control device (11) which generates a control value of the electrical energy for operating a speed controller of the electric machine (13) controls to decrease or increase a speed controller frequency of the speed controller in consideration of a currently present mode of operation of the internal combustion engine, wherein the anti-vibration control means (11) determines the current activity mode of the internal combustion engine and with stored in the memory means of the controller of the electric machine (13) SOLL activity modes compares to time by means of the control of the control value of the electrical energy to operate the speed controller the speed controller for generating a defined torque to advance to an ignition mode of the internal combustion engine, wherein the anti-vibration control means (11) compares the calculated expected vibration vibrations with allowable maximum vibration vibration values stored in a memory means of the electric machine control means, and wherein during the suction, compression and / or activation modes of operation or blowing out no precontrol of the speed controller takes place, since during these modes of activity of the internal combustion engine no vibrations generated by the internal combustion engine vibration must be compensated.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Antivibrationsregelungseinrichtung zum Ausgleichen von Vibrationsschwingungen gemäß den Ansprüchen 1 und 5.The present invention relates to a method and an anti-vibration control device for compensating vibration vibrations according to claims 1 and 5.

Eine Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise ein Otto- oder auch Wankelmotor eines Fahrzeuges, weist zumeist vier aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannte Phasen bzw. Takte bzw. Modi auf. Zuerst beispielsweise die Phase des Einspritzens bzw. Ansaugens eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in den Verbrennungsraum, nach welcher die Phase des Verdichtens des in dem Verbrennungsraum eingespritzten Kraftstoff-Luft-Gemisches folgt. Als dritte Phase findet die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Verbrennungsraum mit oder auch ohne Fremdzündung desselben statt. In der letzten und vierten Phase wird das verbrannte Gemisch aus dem Verbrennungsraum herausgepresst bzw. ausgeblasen.An internal combustion engine, such as a gasoline engine or Wankel engine of a vehicle, for the most part, has four phases or cycles known from the general state of the art. First, for example, the phase of injecting or sucking a fuel-air mixture into the combustion chamber, after which the phase of compressing the fuel-air mixture injected in the combustion chamber follows. The third phase is the combustion of the fuel-air mixture in the combustion chamber with or without spark ignition of the same takes place. In the last and fourth phase, the burned mixture is pressed out of the combustion chamber or blown out.

In jeder der vier Phasen wird jeweils ein unterschiedlich großes Drehmoment auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen, wodurch eine Drehmomentwellligkeit der Kurbelwelle auftritt. So kann es beispielsweise während der Phase des Zündens und Verbrennens des Kraftstoff-Luft-Gemisches zu einem Momentenstoß bzw. einem momentanen Stoß bzw. einem Drehmomentenstoß von bis zum Dreifachen des Nennmomentes kommen. Demgegenüber wird beispielsweise bei den anderen drei Phasen des Ansaugens, Verdichtens und Ausblasens wiederum Drehmoment benötigt, da hier die Verbrennungskraftmaschine keine Leistung erzeugt, die auf die Kurbelwelle übertragen werden könnte.In each of the four phases, in each case a different sized torque is transmitted to the crankshaft of the internal combustion engine, whereby a Drehmomentwellenligkeit the crankshaft occurs. Thus, for example, during the phase of igniting and burning the fuel-air mixture, a momentum shock or a momentary impact or a torque surge of up to three times the nominal torque can occur. In contrast, torque is again required, for example, in the other three phases of intake, compression and blow-out, since here the internal combustion engine does not generate any power that could be transmitted to the crankshaft.

Durch diese sogenannte Massenträgheit des gesamten Verbrennungskraftmaschinensystems ergibt sich ein mittleres bzw. gemitteltes Drehmoment, welches eine Schwingung, die wiederum eine Vibration des gesamten Systems verursacht, überlagert.This so-called mass inertia of the entire internal combustion engine system results in an average or average torque, which superimposes a vibration, which in turn causes a vibration of the entire system.

Wenn beispielsweise ein aus dem Stand der Technik bekannter Range Extender, d. h. eine beispielsweise mit einem Elektromotor gekoppelte Verbrennungsmaschine zur Erhöhung der Reichweite des Elektrofahrzeuges durch Antrieb eines Generators zur Erzeugung von elektrischer Energie, in einem mit elektrischer Energie antreibbaren Fahrzeug, verbaut ist, werden dann die durch den Range Extender erzeugten Schwingungen bzw. Vibrationen auf die Fahrzeugkarosserie übertragen. Dies führt nicht nur zu einer Verringerung des Fahrkomforts aufgrund der vom Fahrzeugnutzer bemerkbaren Vibrationen – spürbar und hörbar – sondern langfristig auch zum erhöhten frühzeitigen Verschleiß der durch die Schwingungen in Vibration versetzter Bauteile und Elemente.For example, if a range extender known in the art, i. H. a coupled for example with an electric motor internal combustion engine to increase the range of the electric vehicle by driving a generator for generating electrical energy, is installed in a drivable electric vehicle, then the vibrations generated by the range extender or vibrations are transmitted to the vehicle body , This not only leads to a reduction in ride comfort due to the vibrations perceivable by the vehicle user - perceptible and audible - but also in the long term to increased premature wear of components and elements that are vibrated by the vibrations.

Demzufolge ist es erforderlich derartige in Schwingung bzw. in Vibration versetzte Bauteile des Fahrzeuges ausreichend zu dämpfen. Dazu werden im allgemeinen Stand der Technik bei den aktuell in Fahrzeugen verbauten Verbrennungskraftmaschinen entweder mechanische Schwungmassen verwendet, um die Vibrationen zu dämpfen, oder der gesamte Aufbau des Antriebssystems ist dämpfend ausgelegt.Accordingly, it is necessary to adequately attenuate such vibrated or vibrated components of the vehicle. For this purpose, in the general state of the art in the combustion engines currently installed in vehicles either mechanical flywheels are used to dampen the vibrations, or the entire structure of the drive system is designed to damp.

Alternativ kann das gesamte Antriebssystem, bestehend aus Verbrennungskraftmaschine und elektrischer Maschine, wie beispielsweise bei einem Range Extender – System über eine spezielle Aufhängung im Fahrzeug montiert bzw. gelagert werden, um so die durch den Range Extender erzeugten Schwingungen bzw. Vibrationen, welche sich auf die Karosserie des Fahrzeuges übertragen können, zu dämpfen.Alternatively, the entire drive system, consisting of the internal combustion engine and the electric machine, such as in a range extender system can be mounted or stored via a special suspension in the vehicle so as to generate the vibrations generated by the range extender, which affect the Body of the vehicle can transmit to damp.

Da jedoch die erzeugte Schwingung stark von der Drehzahl und dem momentan gestellten Drehmoment an der Verbrennungskraftmaschine abhängig ist und eine derartige oben beschriebene Aufhängung stark in ihrem Frequenzbereich und der Stärke der Vibration eingeschränkt ist, kann folglich die Aufhängung allein nicht alle erzeugten Schwingungen und Vibrationen dämpfen bzw. ausgleichen.However, since the generated vibration is highly dependent on the engine speed and torque currently set, and such a suspension as described above is severely limited in its frequency range and magnitude of vibration, the suspension alone can not damp or dampen all the vibrations and vibrations produced compensate.

Des Weiteren ist es zumeist nicht realisierbar das gesamte Antriebssystem ausreichend abzuschirmen, da beispielsweise verschiedene Anschlüsse, wie LV-Kabel, HV-Kabel, Kühlungselemente oder auch Bestandteile der Abgaseinrichtung direkt mit dem Fahrzeug bzw.Furthermore, it is usually not feasible to adequately shield the entire drive system, since, for example, various connections, such as LV cables, HV cables, cooling elements or even components of the exhaust device, can be directly connected to the vehicle or vehicle.

der Fahrzeugkarosserie verbunden werden müssen. Über derartige Anschlüsse können demzufolge die Schwingungen wieder an die Fahrzeugkarosserie übertragen werden.the vehicle body must be connected. As a result, the vibrations can be transmitted to the vehicle body again via such connections.

Die Druckschrift DE 100 05 178 A1 offenbart ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem Antriebssystem.The publication DE 100 05 178 A1 discloses a method for damping torsional vibrations in a drive system.

In der Druckschrift DE 195 32 129 A1 wird ein System zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten einer Welle offenbart.In the publication DE 195 32 129 A1 discloses a system for actively reducing rotational irregularities of a shaft.

Die Druckschrift DE 10 2007 013 753 A1 beschreibt ein aktives Schwingsteuer/regelsystem welches zur Verwendung in einem Hybridfahrzeug vorgesehen ist.The publication DE 10 2007 013 753 A1 describes an active vibration control system intended for use in a hybrid vehicle.

Druckschrift DE 4015701 A1 zeigt ein Antriebssystem für ein Fahrzeug.pamphlet DE 4015701 A1 shows a drive system for a vehicle.

Die Druckschrift DE 10 2010 037 503 A1 offenbart eine Steuervorrichtung, welche in einer drehenden elektrischen Maschine eines Fahrzeugs angeordnet ist.The publication DE 10 2010 037 503 A1 discloses a control device which in one rotating electrical machine of a vehicle is arranged.

In der DE 197 21 298 A1 wird ein Hybrid-Fahrantrieb für ein Kraftfahrzeug beschrieben.In the DE 197 21 298 A1 a hybrid drive for a motor vehicle is described.

Die Druckschrift DE 102 23 426 A1 offenbart ein Verfahren zur Dämpfung von Drehmomentschwankungen im Antriebsstrang eines Fahrzeugs Demnach ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren sowie eine Antivibrationsregelungseinrichtung zur Verfügung zu stellen, durch welche eine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingung frühzeitig erkannt und mittels Vorsteuerung eines Drehzahlmessers im Wesentlichen vollständig ausgeglichen werden kann.The publication DE 102 23 426 A1 Accordingly, it is the object of the present invention to provide a method and an anti-vibration control device by which a vibration generated by the internal combustion engine detected early and substantially completely compensated by means of pilot control of a tachometer can be.

Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung mittels eines Verfahrens gemäß dem Anspruch 1 und mittels einer Antivibrationsregelungseinrichtung gemäß dem Anspruch 5.This object is achieved by the present invention by means of a method according to claim 1 and by means of an anti-vibration control device according to claim 5.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Demnach wird ein Verfahren zum Ausgleichen von durch eine mit einer elektrischen Maschine mechanisch gekoppelten Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingungen in einem mit elektrischer Energie antreibbaren Fahrzeug mittels einer Antivibrationsregelungseinrichtung beansprucht.Accordingly, a method for compensating for vibration vibrations generated by an engine mechanically coupled to an internal combustion engine is claimed in a vehicle drivable by electrical energy by means of an anti-vibration control device.

Die Antivibrationsregelungseinrichtung regelt einen Stellwert der elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers der elektrischen Maschine, um eine Drehzahlreglerfrequenz des Drehzahlreglers unter Berücksichtigung eines aktuell vorliegenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine zu verringern oder zu erhöhen.The anti-vibration control device regulates a control value of the electric power for operating a speed controller of the electric machine to reduce or increase a speed controller frequency of the speed controller taking into account a currently present mode of operation of the internal combustion engine.

Die hierbei benannte Verbrennungskraftmaschine, wie z. B. ein Verbrennungsmotor, wie ein Otto- oder Wankelmotor, ist beispielsweise ein Range Extender, welcher vorzugsweise mechanisch mit dem Elektromotor bzw. dem Elektrogenerator, d. h. der elektrischen Maschine zur Erzeugung von elektrischer Energie und/oder zum Antrieb des Fahrzeuges gekoppelt ist.The case named internal combustion engine such. As an internal combustion engine, such as a gasoline or Wankel engine, for example, a range extender, which preferably mechanically with the electric motor or the electric generator, d. H. the electric machine for generating electrical energy and / or for driving the vehicle is coupled.

Das durch elektrische Energie betreibbare Fahrzeug, welches z. B. ein Kraftfahrzeug, ein Luftfahrzeug oder auch ein Wasserfahrzeug, wie ein Boot oder ein Schiff sein kann, kann somit zum einen entweder nur durch den Elektromotor angetrieben werden oder auch durch den Elektromotor und bei Bedarf durch den Verbrennungsmotor angetrieben werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass der Verbrennungsmotor bzw. die Verbrennungskraftmaschine lediglich zum Antrieb eines Generators verwendet wird, welcher wiederum eine Energiespeichereinheit mit Energie versorgt, von welcher der Elektromotor zum Antrieb des Fahrzeuges elektrische Energie bezieht.The operable by electric vehicle, which z. As can be a motor vehicle, an aircraft or a watercraft, such as a boat or a ship can thus be either driven only by the electric motor or driven by the electric motor and, if necessary, by the internal combustion engine. However, it is also conceivable that the internal combustion engine or the internal combustion engine is only used to drive a generator, which in turn supplies an energy storage unit with energy, from which the electric motor for driving the vehicle receives electrical energy.

Die Regelung der elektrischen Maschine selbst kann drehzahl-, drehmoment- und spannungsgeführt sein, wobei bei einer Drehzahl- und Spannungsregelung eine Drehmomentregelung unterlagert ist.The regulation of the electrical machine itself can be speed, torque and voltage-controlled, with a speed control and voltage control, a torque control is subordinate.

Unter dem aktuell vorliegenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine wird vorzugsweise die Phase verstanden, in welcher sich die Verbrennungskraftmaschine gerade befindet. Demzufolge wird zwischen

  • – einem Ansaugmodus zum Ansaugen von Kraftstoff und Luft in den Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine,
  • – einem Verdichtungsmodus zum Verdichten des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine,
  • – einem Zündungsmodus, bei welchem das komprimierte Kraftstoff-Luft-Gemisch gezündet wird (Selbst- oder Fremdzündung),
  • – einem Verbrennungsmodus zum Verbrennen des gezündeten Kraftstoff-Luft-Gemisches und
  • – einem Ausstoßmodus bzw. einem Ausblasmodus zum Ausstoßen bzw. Ausblasen des Verbrennungsabgases unterschieden.
Under the currently present mode of activity of the internal combustion engine is preferably understood the phase in which the internal combustion engine is currently. Consequently, between
  • An intake mode for drawing fuel and air into the combustion chamber of the internal combustion engine,
  • A compression mode for compressing the fuel-air mixture in the combustion chamber of the internal combustion engine,
  • An ignition mode in which the compressed fuel-air mixture is ignited (self-ignition or spark ignition),
  • A combustion mode for burning the ignited fuel-air mixture and
  • - A discharge mode and a Ausblasmodus for discharging or blowing out of the combustion exhaust gas distinguished.

Infolge der nacheinander ablaufenden unterschiedlichen Aktivitätsmodi verursacht die Verbrennungskraftmaschine, wie oben beschrieben, eine Drehmomentwelligkeit an der Kurbelwelle, an welcher folglich eine Schwingung entsteht, die sich z. B. bis zur Antriebswelle und/oder bis in Bereiche der angebundenen Karosserie überträgt und folglich Vibrationen bzw. eine Vibration der einzelnen Bauteile verursacht.As a result of the successive running different activity modes causes the internal combustion engine, as described above, a torque ripple on the crankshaft, at which consequently produces a vibration, the z. B. transmits to the drive shaft and / or into areas of the connected body and thus causes vibration or vibration of the individual components.

Der Drehzahlregler der Verbrennungskraftmaschine ist entweder ein mechanisches Gerät oder auch eine elektronische Schaltung, welcher die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine auf einen definierten Wert regelt. D. h., dass der Drehzahlregler üblicherweise im Zusammenhang mit der Kraftstoffeinspritzung verwendet wird, um im Leerlauf, also im lastfreien Zustand der Verbrennungskraftmaschine die definierte Drehzahl einstellen zu können.The speed controller of the internal combustion engine is either a mechanical device or an electronic circuit which controls the speed of the internal combustion engine to a defined value. D. h., That the speed controller is usually used in conjunction with the fuel injection in order to set the idle speed, so in the no-load condition of the internal combustion engine, the defined speed.

Der elektronische Drehzahlregler der elektrischen Maschine regelt den elektrischen Strom bzw. die elektrische Energie oder den magnetischen Fluss in der elektrischen Maschine. Die analoge Drehzahlregelung eines Asynchron- oder Synchronmotors ist eine Kaskadenregelung, bei welcher der Drehzahlregelung eine Stromregelung unterlagert ist, wobei üblicherweise PI- oder PID-Regler eingesetzt werden.The electronic speed controller of the electric machine regulates the electric current or the electric energy or the magnetic flux in the electric machine. The analog speed control of an asynchronous or synchronous motor is a cascade control, in which the speed control is subordinated to a current control, usually PI or PID controllers are used.

Jedoch arbeiten die aus dem Stand der Technik bekannten Drehzahlregler zeitverzögert und können folglich die während des Zündungsmodus erzeugte Schwingung nicht ausgleichen. However, the speed controllers known from the prior art operate with a time delay and thus can not compensate for the vibration generated during the ignition mode.

Demzufolge soll vorteilhafter Weise eine Regelung der Drehzahl und/oder des Drehmomentes des Verbrennungsmotors bzw. der Verbrennungskraftmaschine bereits während des Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine und bevorzugt zwischen dem Zündungsmodus und dem Verbrennungsmodus erfolgen.Accordingly, it is advantageous to control the rotational speed and / or the torque of the internal combustion engine or of the internal combustion engine during the ignition mode of the internal combustion engine, and preferably between the ignition mode and the combustion mode.

Dafür wird vorzugsweise der Stellwert der elektrischen Energie bzw. des elektrischen Stromes des Drehzahlregler, zu welchen das entsprechende Drehmoment abgebildet werden kann, entweder verringert, d. h. dem Drehzahlregler wird weniger elektrische Energie zur Verfügung gestellt oder der Stellwert wird erhöht, d. h. dem Drehzahlregler wird vermehrt elektrische Energie zur Verfügung gestellt.For this, preferably, the control value of the electrical energy or the electric current of the speed controller, to which the corresponding torque can be mapped, either reduced, d. H. The speed controller is provided less electrical energy or the control value is increased, d. H. The speed controller is increasingly provided with electrical energy available.

Durch derartige Stellwerteinstellungen der elektrischen Energie kann die Drehzahl bzw. das Drehmoment der elektrischen Maschine und damit der damit verbundenen Verbrennungskraftmaschine bei einer Verringerung des Stellwertes ebenfalls verringert werden und bei einer Erhöhung des Stellwertes vorzugsweise erhöht werden.By such control value settings of the electrical energy, the speed or torque of the electric machine and thus the associated internal combustion engine can also be reduced with a reduction in the control value and preferably increased with an increase in the control value.

Die Stromstellwerteinstellung des Drehzahlreglers ist u. a. abhängig von dem aktuell vorherrschenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine. D. h., wenn sich die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise im Zündungsmodus, d. h. zum Zeitpunkt des Zündens des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Verbrennungsraum, befindet, ist es erforderlich die Frequenz des Drehzahlreglers zu erhöhen, um einer Erzeugung von Schwingungen bzw. den erzeugten Schwingungen entgegen zu wirken.The current setting of the speed controller is u. a. depending on the currently prevailing mode of operation of the internal combustion engine. That is, when the internal combustion engine is in the ignition mode, i. H. is at the time of igniting the fuel-air mixture in the combustion chamber, it is necessary to increase the frequency of the speed controller to counteract generation of vibrations and the vibrations generated.

D. h., dass bei einer Drehzahlregelung der elektrischen Maschine durch eine Erhöhung der Drehzahlreglerfrequenz die durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugten Schwingungen auf der Kurbelwelle bzw. die Drehmomentwelligkeit gedämpft bzw. ausgeglichen wird.D. h. That is, in a speed control of the electric machine by increasing the speed controller frequency, the vibrations generated by the internal combustion engine on the crankshaft and the torque ripple is attenuated or compensated.

Die Antivibrationsregelungseinrichtung ist vorzugsweise dem Drehzahlregler nachgeschalten und bevorzugt ein Bestandteil der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine bzw. des Generators bzw. eine in den Steuerschaltkreis des Generators eingebundene Steuereinrichtung.The anti-vibration control device is preferably connected downstream of the speed controller and preferably a component of the control device of the electric machine or of the generator or a control device integrated in the control circuit of the generator.

In einer bevorzugten Ausführungsform steuert die Antivibrationsregelungseinrichtung mittels der Regelung des Stellwertes der elektrischen Energie zum Betrieb des Drehzahlreglers den Drehzahlregler zum Erzeugen eines definierten Drehmomentes vor.In a preferred embodiment, the anti-vibration control device controls the speed controller for generating a defined torque by means of regulating the control value of the electrical energy for operation of the speed controller.

D. h., dass, wie bereits oben erwähnt, die dem Drehzahlregler zur Verfügung gestellte elektrische Energie, d. h. der Stromstellwert des Drehzahlregler durch die Antivibrationsregelungseinrichtung verringert oder erhöht wird, um die Drehzahlfrequenz des Drehzahlreglers zu beeinflussen und somit das durch die elektrische Maschine erzeugte Drehmoment zu erhöhen bzw. zu verringern, um dadurch Schwingungen bzw. einem Drehmomentschub, erzeugt beispielsweise durch eine Zündung im Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine, entgegenzuwirken.That is, as already mentioned above, the electrical energy supplied to the governor, i. H. the current control value of the speed controller is reduced or increased by the anti-vibration control means to affect the speed of the speed controller and thus to increase or decrease the torque generated by the electric machine to thereby generate vibrations or torque thrust, for example, by ignition in the combustion chamber the internal combustion engine, counteract.

Dafür berechnet in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform die Antivibrationsregelungseinrichtung die von der Verbrennungskraftmaschine zu erwartenden erzeugten Vibrations-Schwingungen mittels IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes, eines Drehwinkels, einer Spannung und/oder eines Einspritzdruckes der Verbrennungskraftmaschine.For this purpose, in a further preferred embodiment, the anti-vibration control device calculates the vibration vibrations to be expected from the internal combustion engine by means of actual values relating to a rotational speed, a torque, a rotational angle, a voltage and / or an injection pressure of the internal combustion engine.

D. h., dass die Antivibrationsregelungseinrichtung zuerst vorzugsweise alle erforderlichen aktuellen IST-Werte, welche die Verbrennungskraftmaschine liefern kann, empfängt bzw. übermittelt bekommt, um diese in einem nächsten Schritt gemäß definierter mathematischer Berechnungsmethoden derart miteinander zu addieren, subtrahieren, dividieren, multiplizieren und/oder zu integrieren oder zu differenzieren, dass als Ergebnis der Wert der aktuell erwarteten Vibrations-Schwingung ermittelt werden kann.This means that the anti-vibration control device first preferably receives or receives all the required actual values that the internal combustion engine can deliver in order to add, subtract, divide, multiply and, in a next step, according to defined mathematical calculation methods / or to integrate or to differentiate, as a result of which the value of the currently expected vibration oscillation can be determined.

Dieser ermittelte Wert bzw. die berechneten erwarteten Vibrations-Schwingungen werden danach erfindungsgemäß mittels der Antivibrationsregelungseinrichtung mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeicherten zulässigen Maximalwerten für Vibrations-Schwingungen verglichen.This determined value or the calculated expected vibration oscillations are then compared according to the invention by means of the anti-vibration control device with permissible maximum values for vibration vibrations stored in a memory device of the control device of the electric machine.

Es ist jedoch auch denkbar, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung selbst eine Speichereinrichtung aufweist, in welcher derartige maximale zulässige Werte der Vibrations-Schwingungen gespeichert sind.However, it is also conceivable that the anti-vibration control device itself has a memory device in which such maximum allowable values of the vibration vibrations are stored.

Zudem erkennt die Antivibrationsregelungseinrichtung auch gleichzeitig durch die übermittelten IST-Werte der Verbrennungskraftmaschine und/oder durch die berechnete zu erwartete Vibrations-Schwingung in welchem Aktivitätsmodus sich die Verbrennungskraftmaschine derzeit befindet.In addition, the anti-vibration control device also recognizes at the same time by the transmitted actual values of the internal combustion engine and / or by the calculated expected vibration vibration in which activity mode the internal combustion engine is currently located.

Vorteilhaft erkennt die Antivibrationsregelungseinrichtung den zum Zeitpunkt der Detektion bzw. zum Zeitpunkt der Übermittlung der IST-Werte vorherrschenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine anhand der Daten bzw. Werte, welche der Antivibrationsregelungseinrichtung über eine Hardware-Schnittstelle der Verbrennungskraftmaschine übermittelt werden und welche die Position des 60-2 Zahnrades bzw. den Drehwinkel darstellen.Advantageously, the anti-vibration control device recognizes the mode of activity of the internal combustion engine prevailing at the time of detection or at the time of transmission of the actual values on the basis of the data or values, which are transmitted to the anti-vibration control device via a hardware interface of the internal combustion engine and which represent the position of the 60-2 gear or the rotation angle.

Vorzugsweise erhält bzw. empfängt die Antivibrationsregelungseinrichtung die IST-Werte der Verbrennungskraftmaschine im Wesentlichen direkt über eine mit der Steuereinrichtung des Verbrennungsmotors bzw. der Verbrennungskraftmaschine verbundenen Schnittstelle.Preferably, the anti-vibration control device receives or receives the actual values of the internal combustion engine essentially directly via an interface connected to the control device of the internal combustion engine or the internal combustion engine.

D. h., dass die Steuerung der Verbrennungskraftmaschine bzw. die Fahrzeugsteuerung bzw. die Verbrennungskraftmaschinensteuerung datenübertragungstechnisch mit der Steuerung der elektrischen Maschine bzw. der Generatorsteuerung verbunden ist, um definierte Werte bzw. Daten an die Generatorsteuerung zu übertragen und/oder von der Generatorsteuerung zu empfangen.That is to say that the control of the internal combustion engine or the vehicle control or the internal combustion engine control is, in terms of data transmission, connected to the control of the electric machine or the generator control in order to transmit defined values or data to the generator control and / or from the generator control receive.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform berechnet die Antivibrationsregelungseinrichtung einen SOLL-Drehmomentwert mittels IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes, eines Drehwinkels, einer Spannung und/oder eines Einspritzdruckes der Verbrennungskraftmaschine, um den Stellwert der elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers zu regeln.In a further preferred embodiment, the anti-vibration control device calculates a setpoint torque value by means of actual values relating to a rotational speed, a torque, a rotational angle, a voltage and / or an injection pressure of the internal combustion engine in order to regulate the control value of the electrical energy for operating a speed controller.

D. h., beispielsweise unter Verwendung definierter mathematischer Operationen zur Verrechnung einzelner IST-Werte des Verbrennungsmotors und vorzugsweise unter Berücksichtigung des aktuell vorherrschenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine, kann die Antivibrationsregelungseinrichtung den benötigten SOLL-Drehmomentwert ermitteln, welcher erforderlich ist, um eine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Schwingung auszugleichen.That is, for example, using defined mathematical operations for offsetting individual actual values of the internal combustion engine and preferably taking into account the currently prevailing mode of operation of the internal combustion engine, the anti-vibration control device can determine the required target torque value which is required to generate a generated by the internal combustion engine Balance the vibration.

Mittels der Veränderung des Stromstellwertes des Drehzahlreglers wird folglich vorzugsweise ein SOLL-Drehmoment vorgesteuert, welches dem erwarteten Drehmoment im Wesentlichen entspricht.By means of the change in the current control value of the speed controller, consequently, a desired torque is preferably pre-controlled, which essentially corresponds to the expected torque.

Die Vorsteuerung des Drehzahlreglers zur Verringerung bzw. Erhöhung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes ist vorzugsweise von dem aktuell vorliegenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine abhängig.The precontrol of the speed controller for reducing or increasing the speed or the torque is preferably dependent on the currently present mode of operation of the internal combustion engine.

So ist es beispielsweise erforderlich das Drehmoment bzw. die Drehzahl bzw. die Frequenz der Kurbelwelle bzw. des Drehzahlreglers zu erhöhen, wenn sich die Verbrennungskraftmaschine im Modus der Zündung befindet, um einen Momentenstoß zu vermeiden. Des Weiteren kann es erforderlich sein, die Vorsteuerung des Drehzahlreglers jedoch zu unterdrücken bzw. diesen nicht vorzusteuern, wenn sich die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise bereits im Modus der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches befindet, um beispielsweise eine Erzeugung von zusätzlichen Schwingungen zu vermeiden.Thus, for example, it is necessary to increase the torque or the rotational speed or the frequency of the crankshaft or of the speed controller when the internal combustion engine is in the mode of the ignition in order to avoid a momentum shock. Furthermore, it may be necessary to suppress the precontrol of the speed controller, however, or not to precede this when the internal combustion engine is already in the mode of combustion of the fuel-air mixture, for example, to avoid generation of additional vibrations.

Somit ermittelt vorzugsweise die Antivibrationsregelungseinrichtung den aktuellen Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine und vergleicht diesen mit in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeicherten SOLL-Aktivitätsmodi, um detektieren zu können, in welchem Aktivitätsmodus sich die Verbrennungskraftmaschine derzeit befindet.Thus, the anti-vibration control device preferably determines the current activity mode of the internal combustion engine and compares it with stored in the memory device of the control device of the electric machine SOLL activity modes to detect in which activity mode, the internal combustion engine is currently located.

In einer Weiteren bevorzugten Ausführungsform bewirkt die Antivibrationsregelungseinrichtung die Vorsteuerung des Drehmomentes durch den Drehzahlreglers der Verbrennungskraftmaschine im Wesentlichen zeitlich synchron zu einem Zündungsmodus.In a further preferred embodiment, the anti-vibration control device effects the precontrol of the torque by the speed controller of the internal combustion engine substantially in time synchronous to an ignition mode.

D. h., dass vorzugsweise eine Vorsteuerung des Drehzahlreglers und damit eine Veränderung der Drehzahl bzw. des Drehmomentes der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verursacht wird, wenn sich der Verbrennungsmotor im Zündungsmodus befindet oder bevorzugt, wenn sich der Verbrennungsmotor zwischen dem Zündungsmodus und dem Verbrennungsmodus befindet.That is, preferably a pilot control of the speed controller and thus a change in the rotational speed or the torque of the crankshaft of the internal combustion engine is caused when the internal combustion engine is in the ignition mode or preferred when the internal combustion engine is between the ignition mode and the combustion mode.

Während der Aktivitätsmodi des Ansaugens, Verdichtens und/oder des Ausblasens findet erfindungsgemäß keine Vorsteuerung des Drehzahlreglers statt, da während dieser Modi bzw. Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine keine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Schwingung bzw. Vibrations-Schwingung ausgeglichen werden sollen bzw. müssen.During the activity modes of suction, compression and / or blow-out, no pilot control of the speed controller takes place according to the invention since during these modes or modes of operation of the internal combustion engine no vibration or vibration generated by the internal combustion engine should or must be compensated.

Es ist zudem denkbar, dass der Wert des oberen Totpunktes der Verbrennungskraftmaschine in der Speichereinrichtung der Antivibrationsregelungseinrichtung und/oder der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeichert ist, so dass über die Schnittestelle zwischen der Verbrennungskraftmaschinensteuereinrichtung und der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine der Winkelwert der Zündung, d. h. die Position bzw. der Drehwinkel des 60-2 Zahnrades der Verbrennungskraftmaschine von der Verbrennungskraftmaschinensteuereinrichtung zu der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine übermittelt werden kann. Somit kann der Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine durch die Steuereinrichtung der elektrischen Maschine bzw. die Antivibrationsregelungseinrichtung detektiert werden, wodurch wiederum eine Vorsteuerung des Drehzahlreglers aktiviert wird.It is also conceivable that the value of the top dead center of the internal combustion engine is stored in the storage device of the anti-vibration control device and / or the control device of the electric machine, so that via the interface between the internal combustion engine control device and the control device of the electric machine, the angular value of the ignition, d. H. the position or angle of rotation of the 60-2 gear of the internal combustion engine can be transmitted from the internal combustion engine control device to the control device of the electric machine. Thus, the ignition mode of the internal combustion engine by the control device of the electric machine or the anti-vibration control device can be detected, which in turn a feedforward control of the speed controller is activated.

Demzufolge erfolgt der Ausgleich der Vibrations-Schwingung bzw. die Synchronisation zwischen erzeugtem IST-Drehmoment und/oder erzeugter IST-Drehzahl zu erforderlichem SOLL-Drehmoment und/oder erforderlicher SOLL-Drehzahl, durch welche eine Schwingung ausgeglichen werden kann, vorzugsweise zeitsynchron zur Zündung bzw. zum Zündmodus der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise durch ein entsprechend ausgegebenes Hardwaresignal (60-2-Zahnrad). Accordingly, the compensation of the vibration vibration or the synchronization between the generated actual torque and / or generated actual speed to required desired torque and / or required target speed, by which a vibration can be compensated, preferably synchronously with the ignition or to the ignition mode of the internal combustion engine, for example, by a corresponding outputted hardware signal (60-2 gear).

Des Weiteren wird eine Antivibrationsregelungseinrichtung zum Regeln eines Stellwertes einer elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers einer mit einer Verbrennungskraftmaschine mechanisch gekoppelten elektrischen Maschine beansprucht, wobei die Antivibrationsregelung ein Bestandteil der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine ist.Furthermore, an anti-vibration control device is claimed for controlling a control value of an electrical energy for operating a speed controller of an electric machine mechanically coupled to an internal combustion engine, wherein the anti-vibration control is a component of the control device of the electric machine.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Antivibrationsregelungseinrichtung eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes, eines Drehwinkels, einer Spannung und/oder eines Einspritzdruckes der Verbrennungskraftmaschine sowie eine Sendeeinrichtung zum Versenden eines Signals zum Regeln des Stellwerte und/oder eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der IST-Werte mit SOLL-Werten auf.In a preferred embodiment, the anti-vibration control device has a receiving device for receiving ACTUAL values relating to a rotational speed, a torque, a rotational angle, a voltage and / or an injection pressure of the internal combustion engine and a transmitting device for sending a signal for controlling the control values and / or a comparison device to compare the actual values with target values.

Es ist weiterhin denkbar, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern erforderlichen SOLL-Werte, eine Berechnungs- und Modellierungseinrichtung zum Berechnen und Modellieren der erwarteten Vibration und/oder des SOLL-Drehmoment-Wertes und/oder eine Vergleichseinrichtung zum Abgleich des berechneten erwarteten Vibrations-Wertes mit einem maximal zulässigen Vibrations-Wert aufweist.It is furthermore conceivable for the anti-vibration control device to have a memory device for storing required desired values, a calculation and modeling device for calculating and modeling the expected vibration and / or the desired torque value and / or a comparison device for matching the calculated expected vibration values. Value with a maximum allowable vibration value.

Der Vorteil bei der Verwendung der oben aufgeführten Antivibrationsregelungseinrichtung und der Durchführung des entsprechenden Verfahrens liegt darin, dass beispielsweise das Range-Extender-System bzw. das Verbrennungskraftmaschinensystem selbst nicht mehr über mechanisch speziell ausgelegte Aufhängungen gelagert werden muss. Somit ist es ausreichend für ein durch eine Antivibrationsregelungseinrichtung gedämpftes System aus dem Stand der Technik bekannte Schwingungsdämpfer zu verwenden. Zudem führt ein Ausgleich von Schwingungen zu einer Verringerung bzw. Vermeidung von Vibrationen, wodurch auch die Akustik des gesamten Systems deutlich verbessert bzw. reduziert wird.The advantage of using the above-mentioned anti-vibration control device and the implementation of the corresponding method is that, for example, the range extender system or the internal combustion engine system itself no longer needs to be stored on mechanically specially designed suspensions. Thus, it is sufficient for a vibration damping device known from the prior art to be used which is damped by an anti-vibration control device. In addition, a compensation of vibrations leads to a reduction or avoidance of vibrations, whereby the acoustics of the entire system is significantly improved or reduced.

Mittels der beschriebenen Antivibrationsregelungseinrichtung wird zudem eine Softwarelösung bereitgestellt, welche über den gesamten durch und auf die Verbrennungskraftmaschine wirkenden Drehzahl- und Lastenbereich angewandt werden kann.By means of the described anti-vibration control device, a software solution is additionally provided which can be applied over the entire speed and load range acting through and on the internal combustion engine.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft u. a. die Anbindung bzw. Anordnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung innerhalb der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine sowie das Verfahren zur Vorsteuerung des Drehzahlreglers dargestellt wird.Further advantages, objects and characteristics of the present invention will be explained with reference to the following description of the appended drawing, in which, by way of example, FIG. a. the connection or arrangement of an embodiment of the anti-vibration control device according to the invention within the control device of the electric machine and the method for pilot control of the speed controller is shown.

Komponenten, welche in den Figuren wenigstens im Wesentlichen hinsichtlich ihrer Funktion übereinstimmen, können hierbei mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sein, wobei diese Komponenten nicht in allen Figuren gekennzeichnet und erläutert sein müssen.Components which at least substantially coincide in the figures with respect to their function may in this case be identified by the same reference symbols, these components not having to be identified and explained in all figures.

In den Figuren zeigen:In the figures show:

1 ein schematisches Diagramm über die auftretende Drehmomentwelligkeit bei beispielsweise herkömmlich gelagerten Verbrennungskraftmaschinen ohne Vorsteuerung des Drehzahlreglers; 1 a schematic diagram of the torque ripple occurring in, for example, conventionally mounted internal combustion engines without feedforward of the speed controller;

2 ein schematisches Diagramm über das Druckverhalten in einer aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannten Verbrennungskraftmaschine; 2 a schematic diagram of the pressure behavior in a known from the general prior art internal combustion engine;

3 ein schematisches Diagramm über die von einer herkömmlich gelagerten Verbrennungskraftmaschine erzeugten IST-Werte ohne Vorsteuerung des Drehzahlreglers; 3 a schematic diagram of the generated by a conventionally mounted internal combustion engine IST values without feedforward of the speed controller;

4 eine Prinzipskizze eines Schaltplanes einer Steuereinrichtung der elektrischen Maschine mit einer ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung; und 4 a schematic diagram of a circuit diagram of a control device of the electric machine with an embodiment of the anti-vibration control device according to the invention; and

5 ein Ablaufdiagramm der durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung durchgeführten Verfahrensschritte. 5 a flowchart of the process steps performed by an embodiment of the anti-vibration control device according to the invention.

In der 1 ist ein Diagramm über die auftretende Drehmomentwelligkeit, wie die Kurve mit Bezugszeichen 1 zeigt, an der Welle bzw. Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine über die einzelnen Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine gezeigt. So stellt jede Spitze der mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Kurve einen Zündzeitpunkt dar, durch welchen auf die Welle ein erhöhtes Drehmoment aufgebracht wird, welches dann in den darauffolgenden Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine wieder vorzugsweise reduziert wird. Das demzufolge nicht geradlinig verlaufende Drehmoment bei im Wesentlichen gleichbleibender Drehzahl, deren Kurve mit dem Bezugszeichen 2 dargestellt wird, soll mittels der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung geregelt bzw. geglättet werden.In the 1 is a diagram of the occurring torque ripple as the curve with reference numerals 1 shows, shown on the shaft or crankshaft of the internal combustion engine on the individual activity modes of the internal combustion engine. Thus, each tip represents the reference number 1 provided curve, an ignition timing by which an increased torque is applied to the shaft, which is then preferably again reduced in the subsequent activity modes of the internal combustion engine. The consequently not rectilinear torque at substantially constant speed whose curve with the reference numeral 2 is pictured, should be regulated or smoothed by means of the anti-vibration control device according to the invention.

Zur Verdeutlichung der im Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine bei unterschiedlichen Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine entstehenden Drücke, welche u. a. eine Ursache für die auf die Kurbelwelle aufgebrachten unterschiedlichen Drehmomente darstellen, wird in der 2 der Kraftzyklus über den Kurbelwinkel aufgetragen.To clarify the resulting in the combustion chamber of the internal combustion engine at different activity modes of the internal combustion engine pressures, which among other things represent a cause for the applied to the crankshaft different torques, is in the 2 the power cycle is plotted against the crank angle.

Der mit dem Bezugszeichen 4 gekennzeichnete Bereich der Kurve 3 stellt den Ansaugmodus der Verbrennungskraftmaschine dar, während dem Luft und Kraftstoff in definierter Menge in den Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine eingebracht und dort miteinander vermischt wird. Während dieses Ansaugmodus erhöhen sich folglich der Druck im Innenraum der Brennkammer und damit auch der Druck auf die Kolben jedoch lediglich geringfügig. Danach folgt der Verdichtungsmodus, wie mit Bezugszeichen 5 dargestellt, während welchem das Kraftstoff-Luft-Gemisch mittels der Kolben der Verbrennungskraftmaschine zusammengedrückt bzw. verdichtet wird. Während dieses Vorganges erhöht sich der Druck merklich. Der Zündungsmodus bzw. die Zündung, ausgelöst z. B. durch Fremd- oder Selbstzündung, wird mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt steigt der Druck in der Brennkammer zu dessen Maximum an und entspannt sich erst wieder während des Ausblasmodus 7, bei welchem das verbrannte Kraftstoff-Luft-Gemisch aus der Brennkammer in den Abgasstrang hinausgeschoben wird.The one with the reference number 4 marked area of the curve 3 represents the intake mode of the internal combustion engine, while the air and fuel are introduced in a defined amount in the combustion chamber of the internal combustion engine and mixed there with each other. Consequently, during this intake mode, the pressure in the interior of the combustion chamber and thus also the pressure on the pistons increase only slightly. This is followed by the compression mode, as with reference numerals 5 during which the fuel-air mixture is compressed or compressed by means of the pistons of the internal combustion engine. During this process, the pressure increases noticeably. The ignition mode or the ignition, triggered z. B. by external or auto-ignition, is denoted by the reference numeral 6 characterized. At this time, the pressure in the combustion chamber rises to its maximum and only relaxes again during the Ausblasmodus 7 in which the combusted fuel-air mixture is pushed out of the combustion chamber into the exhaust gas line.

Entsprechend der im Verbrennungsraum entstehenden Drücke wird auch die Kurbelwelle mit einem entsprechenden Drehmoment belastet. D. h., wenn der Druck im Verbrennungsraum langsam ansteigt, wie beispielsweise in den Modis Ansaugen 4 und Verdichten 5, so wird vorzugsweise Drehmoment an der Kurbelwelle benötigt, da dieses nicht durch die Verbrennungskraftmaschine zur Verfügung gestellt werden kann, wie die Kurve 1 der 1 verdeutlicht. Dagegen wird ein maximales Drehmoment zum Zeitpunkt der Zündung auf die Welle aufgebracht und lässt während des Ausblasmodus der Verbrennungskraftmaschine, wie auch der Druck im Brennraum im Wesentlichen kontinuierlich nach.According to the resulting pressure in the combustion chamber and the crankshaft is loaded with a corresponding torque. That is, when the pressure in the combustion chamber slowly rises, such as in the suction modes 4 and compacting 5 , so torque is preferably needed on the crankshaft, since this can not be provided by the internal combustion engine, as the curve 1 of the 1 clarified. In contrast, a maximum torque is applied to the shaft at the time of ignition and, during the Ausblasmodus the internal combustion engine, as well as the pressure in the combustion chamber substantially continuously.

Das in der 3 abgebildete Diagramm zeigt zum einen die Werte bzw. den Verlauf der Werte des Drehzahlwinkels, welche mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet sind, sowie zum anderen die Werte bzw. den Verlauf der Werte des Drehmomentes an der Welle, welche mit dem Bezugszeichen 9 gekennzeichnet sind. Der mit dem Bezugszeichen 8 versehene Ausschnitt des Werteverlaufs des Drehwinkels zeigt den Zeitpunkt der Zündung im Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine, bei welchem ein unkontrollierter Drehmomentstoß auf die Welle wirkt. Mittels der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung soll ein derartiger Drehmomentstoß verhindert und die dadurch entstehenden Schwingungen auf der Welle ausgeglichen bzw. vermieden werden.That in the 3 The diagram shown on the one hand shows the values or the course of the values of the rotational speed angle, which are denoted by the reference numeral 10 On the other hand, the values or the course of the values of the torque on the shaft, which are denoted by the reference numeral 9 Marked are. The one with the reference number 8th provided section of the value curve of the rotation angle shows the time of ignition in the combustion chamber of the internal combustion engine, in which an uncontrolled torque shock acts on the shaft. By means of the anti-vibration control device according to the invention, such a torque shock is to be prevented and the resulting vibrations on the shaft to be compensated or avoided.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung 11, geschalten innerhalb eines Schaltkreises der Steuereinrichtung 12 der elektrischen Maschine 13, ist in der 4 gezeigt.An embodiment of the anti-vibration control device according to the invention 11 , switched within a circuit of the control device 12 the electric machine 13 , is in the 4 shown.

Über eine Softwareschnittstelle 14 der Steuereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine (hier nicht gezeigt) werden der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 IST-Werte bzw. IST-Daten insbesondere zu dem aktuell vorliegenden Drehmoment, der aktuellen Drehzahl und der Spannung der Verbrennungskraftmaschine übermittelt. Des Weiteren ist es möglich, dass der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 auch IST-Werte bezüglich des aktuellen Drehwinkels der Kurbelwelle bzw. des 60-2 Zahnrades über vorzugsweise eine entsprechende Hardware-Schnittstelle 15 der Verbrennungskraftmaschine übermittelt werden, wodurch die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 einen Zündungszeitpunkt detektieren kann.Via a software interface 14 the control device of the internal combustion engine (not shown here) are the anti-vibration control device 11 Actual values or actual data are transmitted in particular to the currently present torque, the current rotational speed and the voltage of the internal combustion engine. Furthermore, it is possible that the anti-vibration control device 11 Also, actual values with respect to the current angle of rotation of the crankshaft or the 60-2 gear via preferably a corresponding hardware interface 15 the internal combustion engine are transmitted, whereby the anti-vibration control device 11 can detect an ignition timing.

Die Drehzahl selbst wird beispielsweise über einen PI-Regler (Proportional-Integral-Regler) 16 geregelt.The speed itself is, for example, via a PI controller (proportional-integral controller) 16 regulated.

Die Antivibrationsregelungseinrichtung 11, welche vorzugsweise dem Drehzahlregler (hier nicht gezeigt) nachgeschalten ist, enthält des Weiteren Daten bzw. Werte bzw. Informationen bezüglich des Wertes der aktuellen elektrischen Energie bzw. des elektrischen Stromes aus der Park Transformation des allgemein bekannten FOC-Algorithmus (FOC = Field Oriented Control – feldorientierte Steuerung) bzw. der Vektorregelung, durch welche der Frequenzumrichter 18 eine erweiterte Drehzahl und Positioniergenauigkeit der elektrischen Maschine 13 erhält.The anti-vibration control device 11 , which is preferably downstream of the speed controller (not shown here), further contains data or values relating to the value of the current electrical energy or the electric current from the Park Transformation of the well-known FOC algorithm (FOC = Field Oriented Control - field-oriented control) or the vector control, by which the frequency converter 18 an extended speed and positioning accuracy of the electric machine 13 receives.

Des Weiteren wird die Drehzahl der elektrischen Maschine bzw. des Rotors der elektrischen Maschine, welche beispielsweise durch einen Drehimpulsgeber 19 (QEP = Quadratur Encoder Pulse) ermittelt wird, als abgeleiteter Wert über die Zeit der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 zur Verfügung gestellt.Furthermore, the speed of the electric machine or the rotor of the electric machine, which, for example, by a rotary encoder 19 (QEP = Quadrature Encoder Pulse), as a derived value over the time of the anti-vibration control device 11 made available.

Der Drehimpulsgeber 19, die serielle Schnittstelle 20 (SPI = Serial Peripheral Interface), der analog zu digital-Wandler ADC 18 sowie der Pulsweitenmodulations-Generator 21 sind Hardware-Bestandteile des Prozessors 22 der Steuereinrichtung 12 der elektrischen Maschine 13.The rotary encoder 19 , the serial interface 20 (SPI = Serial Peripheral Interface), analogous to digital converter ADC 18 as well as the pulse width modulation generator 21 are hardware components of the processor 22 the control device 12 the electric machine 13 ,

Die in der 4 dargestellte und aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannte FOC-Steuerung bzw. Regelung soll hierbei nicht weiter beschrieben werden. Es sei nur erwähnt, dass mittels des FOC-Algorithmus ein dreiphasiger Spannungsvektor zur Steuerung des Dreiphasen-Statorstroms erzeugt wird, wobei die Umwandlung der physikalischen Energie bzw. des physikalischen Stromes in einen Drehvektor mit Hilfe der Clark-23 und Park-Transformationen 17 die Drehmoment-Komponente und die Magnetfluss-Komponente zu zeitunabhängigen Größen generiert. Diese zeitunabhängigen Größen werden dann mittels PI-Reglern 24, 25 gesteuert. Danach erfolgt die Rücktransformation mittels der Inversen Park-Transformation 26 sowie die Raumzeigermodulation 27. The in the 4 illustrated and known from the general state of the art FOC control should not be further described here. It should only be mentioned that by means of the FOC algorithm a three-phase voltage vector is generated for controlling the three-phase stator current, wherein the conversion of the physical energy or the physical current into a rotary vector by means of Clark-23 and Park transformations 17 generates the torque component and the magnetic flux component to time independent quantities. These time independent quantities are then controlled by PI controllers 24 . 25 controlled. Thereafter, the inverse transformation takes place by means of the inverse Park transformation 26 as well as the space vector modulation 27 ,

Mittels der über die Schnittstellen 14 und 15 erhaltenen IST-Werte der Verbrennungskraftmaschine sowie der IST-Werte der elektrischen Maschine 13 berechnet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 u. a. die durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugten Vibrations-Schwingungen bzw. Vibrations-Schwingungswerte und demzufolge das erforderliche Drehmoment, welches vorgesteuert werden muss, um ein Auftreten einer Schwingung während bzw. kurz nach dem Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine zu vermeiden.By means of the interfaces 14 and 15 obtained actual values of the internal combustion engine and the actual values of the electric machine 13 calculates the anti-vibration control device 11 Among other things, the vibration vibrations generated by the internal combustion engine and, consequently, the required torque, which must be precontrolled to avoid occurrence of a vibration during or shortly after the ignition mode of the internal combustion engine.

Nach der Berechnung der erforderlichen Daten bzw. Informationen mittels der erhaltenen IST-Werte bzw. IST Daten regelt die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 den Stellwert der elektrischen Energie bzw. den Stromstellwert des Drehzahlreglers. D. h. umso höher der Stromstellwert eingestellt ist, ein umso größeres Drehmoment muss erzeugt werden, um ein Auftreten eines Drehmomentenstoßes zum Zündungszeitpunkt zu verhindern.After the calculation of the required data or information by means of the obtained actual values or actual data, the anti-vibration control device controls 11 the control value of the electrical energy or the current control value of the speed controller. Ie. the higher the current control value is set, the greater the torque must be generated to prevent an occurrence of a torque shock at the ignition timing.

Infolgedessen weist die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 eine datenübertragungstechnische Verbindung zu der Software-Schnittstelle 14 und der Hardware-Schnittstelle 15 der Verbrennungskraftmaschine, zu dem Drehimpulsgeber 19 bzw. zu der Schnittstelle 20 sowie zum FOC-Regelkreis und speziell zu dem Mittel der Park-Transformation 17 auf, um spezifische IST-Werte bzw. IST-Daten zu erhalten.As a result, the anti-vibration controller has 11 a data transmission connection to the software interface 14 and the hardware interface 15 the internal combustion engine, to the rotary encoder 19 or to the interface 20 as well as the FOC control loop and especially the means of the park transformation 17 to obtain specific actual values or actual data.

Eine weitere Datenübertragungsverbindung weist die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 mit einem Knotenpunkt 28 auf, über welchen die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 aufgrund des berechneten SOLL-Drehmomentes die Werte für die Veränderung des Stellwertes der elektrischen Energie zum Antrieb des Drehzahlreglers übermittelt. Demzufolge wird in Abhängigkeit zum Stromstellwert das Drehmoment, welches eine Funktion des Stromes ist, angepasst.Another data transmission connection has the anti-vibration control device 11 with a node 28 on which the anti-vibration control device 11 on the basis of the calculated setpoint torque, transmits the values for the change in the control value of the electrical energy for driving the speed controller. As a result, the torque, which is a function of the current, is adjusted in dependence on the current control value.

Die Werte zum angepassten Stromstellwert werden dann dem PI-Regler 25 zugeführt, welcher folglich den entsprechenden Stromwert regelt.The values for the adjusted current control value then become the PI controller 25 supplied, which thus regulates the corresponding current value.

In der 5 ist ein Ablaufdiagramm der durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung 11 durchgeführten Verfahrensschritte S1 bis S5 dargestellt.In the 5 FIG. 3 is a flow chart of the anti-vibration control device according to the invention. FIG 11 carried out process steps S1 to S5.

Über unterschiedliche Schnittstellen 14, 15, 20 bzw. Verbindungen bzw. Einrichtungen und Elemente 19, 17 werden der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 u. a. die Werte bezüglich der aktuellen Drehzahl, des aktuellen Drehmomentes sowie weiter Signale von der Verbrennungskraftmaschine, wie beispielsweise dem aktuellen Drehwinkel der Kurbelwelle übermittelt. Aus dieser Vielzahl von Informationen berechnet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 im Schritt S1 die zu erwartende Vibration bzw. Vibrations-Schwingung, welche von der Verbrennungskraftmaschine im Zündungsmodus erzeugt werden könnte bzw. erzeugt werden wird. Dazu wendet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 unterschiedliche mathematische Rechenoperationen an.Via different interfaces 14 . 15 . 20 or connections or devices and elements 19 . 17 become the anti-vibration control device 11 Among other things, the values relating to the current speed, the current torque and further signals from the internal combustion engine, such as the current rotation angle of the crankshaft transmitted. From this variety of information calculates the anti-vibration control device 11 in step S1, the expected vibration or vibration vibration which could be generated by the internal combustion engine in the ignition mode or will be generated. For this purpose, the anti-vibration control device applies 11 different mathematical arithmetic operations.

Die Berechnung der erwarteten Vibration bzw. Schwingung ermöglicht die Aufzeichnung der zu erwarteten maximalen Schwingungsamplitude der Schwingungskurve über die Zeit zum Zeitpunkt der Zündung im Verbrennungsraum der Verbrennungskraftmaschine.The calculation of the expected vibration or vibration enables the recording of the expected maximum vibration amplitude of the vibration curve over time at the time of ignition in the combustion chamber of the internal combustion engine.

D. h., dass die Amplitude umso größer ist, umso mehr Drehmoment beispielsweise aufgrund einer bestimmten Belastung des Fahrzeuges bzw. der Verbrennungskraftmaschine benötigt wird.That is, the larger the amplitude, the more torque is required due to, for example, a certain load of the vehicle or the internal combustion engine.

Die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 kann demzufolge lediglich durch die Ermittlung der aktuell vorherrschenden Bedingungen an der Verbrennungskraftmaschine und unter Berücksichtigung des aktuell vorherrschenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine genau berechnen, welche Vibrationen durch die Verbrennungskraftmaschine zum Zeitpunkt der Zündung ausgelöst werden können.The anti-vibration control device 11 Accordingly, it is possible to calculate precisely which vibrations can be triggered by the internal combustion engine at the time of ignition only by determining the currently prevailing conditions on the internal combustion engine and taking into account the currently prevailing mode of operation of the internal combustion engine.

In welchem Aktivitätsmodus sich die Verbrennungskraftmaschine zum Zeitpunkt des Detektierens befindet, wird der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 beispielsweise über den Wert bzw. die Positionierung des Drehwinkels der Kurbelwelle über die Hardware-Schnittstelle 15, wie in 4 gezeigt, übermittelt.In which activity mode the internal combustion engine is at the time of detection, the anti-vibration control device becomes 11 for example, via the value or the positioning of the angle of rotation of the crankshaft via the hardware interface 15 , as in 4 shown, transmitted.

Den berechneten Wert der erwarteten Vibration vergleicht die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 in einem zweiten Schritt S2 mit den in einer Speichereinrichtung (hier nicht gezeigt) hinterlegten Vibrations- bzw. Schwingungs-Werten, um zu entscheiden, ob der errechnete Vibrations-Wert einen definierten maximalen zulässigen Vibrations-Wert überschreitet oder nicht. Dazu weist die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 oder auch die Steuereinrichtung der elektrischen Maschine (hier nicht gezeigt) zudem eine Vergleichseinrichtung auf, welche die in der Speichereinrichtung gespeicherten maximal zulässigen Vibrations-Werte mit den berechneten zu erwartenden Vibrations-Werten vergleicht. Die maximal zulässigen Vibrations-Werte sind vorzugsweise immer in Verbindung mit dem IST-Drehmoment und damit mit der aktuellen, d. h. zum Zeitpunkt der Detektion vorherrschenden Belastung des Systems bzw. der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt. D. h., dass je nach Belastungszustand der Verbrennungskraftmaschine bzw. je nach auftretender Last der maximal zulässige Vibrations-Wert unterschiedlich sein kann.The calculated value of the expected vibration is compared by the anti-vibration control device 11 in a second step S2 with the stored in a memory device (not shown here) Vibration values to decide whether or not the calculated vibration value exceeds a defined maximum allowable vibration value. For this purpose, the anti-vibration control device 11 or also the control device of the electric machine (not shown here), moreover, a comparison device which compares the maximum permissible vibration values stored in the memory device with the calculated expected vibration values. The maximum permissible vibration values are preferably always in conjunction with the actual torque and thus with the current, ie at the time of detection prevailing load of the system or the internal combustion engine coupled. That is, depending on the load condition of the internal combustion engine or depending on the load occurring, the maximum permissible vibration value may be different.

Die Speichereinrichtung zum Abspeichern der maximal zulässigen Vibrations-Werte ist entweder ein Bestandteil der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 selbst bzw. in der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 integriert oder ein Bestandteil der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine oder eine autarke Einrichtung.The storage device for storing the maximum permissible vibration values is either a component of the anti-vibration control device 11 itself or in the anti-vibration control device 11 integrated or a part of the control device of the electric machine or a self-sufficient device.

Sind die berechneten zu erwarteten Vibrationen bzw. der berechnete Wert der zu erwartenden Vibrationen bzw. Schwingungen kleiner als der entsprechende in der Speichereinrichtung gespeicherte maximal zulässige Vibrations-Wert, so erfolgt die Berechnung bei Schritt S1 erneut. Dazu werden wieder neue bzw. aktuelle IST-Daten von den Schnittstellen des Verbrennungsmotors bzw. der Verbrennungskraftmaschine bezogen, um einen neuen Wert der zu erwartenden Vibration berechnen zu können.If the calculated vibrations to be expected or the calculated value of the vibrations or vibrations to be expected are smaller than the corresponding maximum permissible vibration value stored in the memory device, the calculation is carried out again at step S1. For this purpose, new or current actual data are again obtained from the interfaces of the internal combustion engine or the internal combustion engine in order to be able to calculate a new value of the expected vibration.

Ist jedoch der berechnete Vibrations-Wert größer als der entsprechende gespeicherte maximale Vibrations-Wert, so erfolgt in einem nächsten Schritt S3 die Berechnung des Wertes des SOLL-Drehmomentes bzw. des SOLL-Momentes für die Vorsteuerung des Drehmomentes.However, if the calculated vibration value is greater than the corresponding stored maximum vibration value, then in a next step S3, the calculation of the value of the nominal torque or the nominal torque for the precontrol of the torque takes place.

Für diese Berechnung des SOLL-Drehmoment-Wertes verwendet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 wiederum die bereits zuvor bei Schritt S1 verwendeten bzw. ermittelten IST-Werte bzw. IST-Daten bezüglich der Drehzahl, des Drehmomentes usw. D. h., dass nicht wieder neue bzw. aktuelle IST-Werte in die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 eingelesen werden, sondern dass für die Berechnung des SOLL-Drehmoment-Wertes die mit der Berechnung der erwarteten Vibration zugrundeliegenden IST-Werte bzw. IST-Daten verwendet werden. Zur Berechnung des SOLL-Drehmoment-Wertes verwendet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 wiederum eine Vielzahl unterschiedlicher mathematischer Rechenoperationen.For this calculation of the target torque value, the anti-vibration controller uses 11 in turn, the actual values or actual data already used or determined previously in step S1 with respect to the rotational speed, the torque, etc. That is, not new or current actual values in the anti-vibration control device again 11 but that for the calculation of the nominal torque value, the actual values or actual data underlying the calculation of the expected vibration are used. The anti-vibration control device uses to calculate the DESIRED torque value 11 Again, a variety of different mathematical operations.

In einem nachfolgenden Schritt S4 überprüft die Antivibrationsregelungseinrichtung 11, in welchem Aktivitätsmodus sich die Verbrennungskraftmaschine gerade befindet. D. h. ist eventuell die Zündung bereits erfolgt, würde eine Vorsteuerung des Drehzahlreglers keinen Ausgleich der erzeugten Vibrationsschwingungen mehr ermöglichen bzw. verursachen. Vielmehr würde eine Vorsteuerung des Drehzahlreglers zum falschen bzw. zu einem ungeeigneten Zeitpunkt, wie beispielsweise während des Ausblasmodus der Verbrennungskraftmaschine vielmehr zu einer Erhöhung der Vibrations-Schwingung führen.In a subsequent step S4, the anti-vibration control device checks 11 in which activity mode the internal combustion engine is currently located. Ie. if the ignition has already taken place, pilot control of the speed controller would no longer enable or cause compensation for the vibration vibrations generated. Rather, a pilot control of the speed controller at the wrong or at an inappropriate time, such as during the Ausblasmodus the internal combustion engine rather lead to an increase in the vibration vibration.

Wird ein Zeitpunkt detektiert, zu welchem eine Vorsteuerung des Drehzahlreglers nicht zu einem Ausgleich der Vibrations-Schwingungen führen würde, wird der Prozess wieder bei Schritt S1 von Neuem begonnen.If a time is detected at which a pilot control of the speed controller would not lead to a compensation of the vibration oscillations, the process is started again at step S1.

Anderenfalls erfolgt in Schritt S5 die zeitliche Modellierung des SOLL-Drehmomentes synchron zur Zündung. D. h. über die in Schritt S1 berechnete Amplitude der erwarteten Schwingung bzw. Vibration wird unter Berücksichtigung der Zeit bzw. der Zeitdauer, welche zudem abhängig ist vom Zündzeitpunkt der Verbrennungskraftmaschine, das erforderliche SOLL-Drehmoment aufgetragen bzw. berechnet. Dafür verwendet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 wiederum die bereits auch zuvor in Schritt S1 und Schritt S3 verwendeten ermittelten IST-Werte bzw. IST-Daten. Demnach werden nicht wieder neue Datensätze von den entsprechenden Einrichtungen bzw. Schnittstellen bezogen. Dem gesamten Verfahren liegen folglich bei jedem Durchlauf bzw. bei jedem Verfahrensschritt identische, einmal bezogenen IST-Daten bzw. IST-Werte für die Berechnungen und Modellierungen zugrunde.Otherwise, in step S5, the temporal modeling of the setpoint torque is synchronized with the ignition. Ie. By calculating the amplitude of the expected vibration or vibration calculated in step S1, taking into account the time or the time duration which is additionally dependent on the ignition timing of the internal combustion engine, the required desired torque is plotted or calculated. For this purpose uses the anti-vibration control device 11 in turn, the actual values or actual data already used previously in step S1 and step S3. Accordingly, new data sets are not retrieved from the corresponding devices or interfaces. The entire method is therefore based on identical, once-related actual data or actual values for the calculations and modeling in each run or in each method step.

Die Vorsteuerung des Drehzahlreglers zur Regelung bzw. Steuerung des Drehmomentes erfolgt vorzugsweise zeitgleich bzw. zeitlich synchron zur Zündung, um die ab dem Zündungsmodus bis zum Verbrennungsmodus der Verbrennungskraftmaschine auftretenden Schwingungen ausgleichen zu können.The pilot control of the speed controller for controlling or controlling the torque is preferably carried out simultaneously or chronologically synchronously with the ignition in order to be able to compensate for the vibrations occurring from the ignition mode up to the combustion mode of the internal combustion engine.

Nach der Ermittlung des SOLL-Drehmoment-Wertes bzw. des Vorsteuermomentes wird in einem nächsten Schritt S6 der Stromstellwert des Drehzahlreglers reguliert bzw. angepasst. Dazu übermittelt die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 den berechneten bzw. modellierten Wert bzw. Datensatz an den Kotenpunkt 28.After determining the desired torque value or the pilot control torque, the current control value of the speed controller is regulated or adjusted in a next step S6. For this purpose, the anti-vibration control device transmits 11 the calculated or modeled value or data set to the point of origin 28 ,

Zur Berechnung bzw. Modellierung der erwarteten Vibration bzw. des SOLL-Drehmoment-Wertes verwendet die Antivibrationsregelungseinrichtung 11 eine Berechnungs- und Modellierungseinrichtung, welche vorzugsweise ein Bestandteil der Antivibrationsregelungseinrichtung 11 ist.For calculating or modeling the expected vibration or the nominal torque value, the anti-vibration control device uses 11 a calculation and modeling device, which preferably is a component of the anti-vibration control device 11 is.

Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The Applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are novel individually or in combination with respect to the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drehmoment-KurveTorque curve
22
Drehzahl-KurveSpeed curve
33
Druckverlauf-KurvePressure characteristic curve
44
Ansaugmoduspriming
55
Verdichtungsmoduscompression mode
66
Zündungsmodusignition mode
77
Ausblasmodusblowout
88th
Bereich des DrehmomentstoßesRange of torque shock
99
Drehmoment-Kurve der WelleTorque curve of the shaft
1010
Drehwinkelangle of rotation
1111
AntivibrationsregelungseinrichtungAnti-vibration control device
1212
Steuereinrichtung der elektrischen MaschineControl device of the electric machine
1313
elektrische Maschineelectric machine
1414
Software-SchnittstelleSoftware Interface
1515
Hardware-SchnittstelleHardware interface
1616
PI-ReglerPI controller
1717
Park-Transformations-ElementPark transformation element
1818
analog zu digital – Wandleranalog to digital converter
1919
DrehimpulsgeberDrehimpulsgeber
2020
serielle Peripherie-Schnittstelleserial peripheral interface
2121
PWM-GeneratorPWM generator
2222
Prozessor-HardwareProcessor hardware
2323
Clark-Transformations-ElementClark transform element
2424
PI-ReglerPI controller
2525
PI-ReglerPI controller
2626
Element zur inversen Park- und Clark TransformationElement for Inverse Park and Clark Transformation
2727
RaumzeigermodulatorSpace vector modulator
2828
Knotenpunktjunction
S1S1
erster Schritt– Vibrationsberechnungfirst step vibration calculation
S2S2
zweiter Schritt – Vergleichsecond step - comparison
S2S2
dritter Schritt – SOLL-Drehmoment-Wert-Berechnungthird step - target torque value calculation
S4S4
vierter Schritt – Abgleichfourth step - adjustment
S5S5
fünfter Schritt – Modellierungfifth step - modeling
S6S6
sechster Schritt – Stromstellwertanpassungsixth step - current value adjustment

Claims (6)

Verfahren zum Ausgleichen von durch eine mit einer elektrischen Maschine (13) mechanisch gekoppelten Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingungen in einem mit elektrischer Energie antreibbaren Fahrzeug mittels einer Antivibrationsregelungseinrichtung (11), welche einen Stellwert der elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers der elektrischen Maschine (13) regelt, um eine Drehzahlreglerfrequenz des Drehzahlreglers unter Berücksichtigung eines aktuell vorliegenden Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine zu verringern oder zu erhöhen, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) den aktuellen Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und mit in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine (13) gespeicherten SOLL-Aktivitätsmodi vergleicht, um mittels der Regelung des Stellwertes der elektrischen Energie zum Betrieb des Drehzahlreglers den Drehzahlregler zum Erzeugen eines definierten Drehmomentes zeitlich synchron zu einem Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine vorzusteuern, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) die berechneten zu erwartenden Vibrations-Schwingungen mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeicherten zulässigen Maximalwerten für Vibrations-Schwingungen vergleicht, und wobei während der Aktivitätsmodi des Ansaugens, Verdichtens und/oder Ausblasens keine Vorsteuerung des Drehzahlreglers stattfindet, da während dieser Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine keine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingung ausgeglichen werden muss.Method of equalizing by one with an electric machine ( 13 ) mechanically coupled internal combustion engine generated vibration oscillations in a vehicle drivable with electrical energy by means of an anti-vibration control device ( 11 ), which has a control value of the electrical energy for operating a speed controller of the electric machine ( 13 ) in order to reduce or increase a speed controller frequency of the speed controller in consideration of a currently present mode of operation of the internal combustion engine, wherein the anti-vibration control device ( 11 ) determines the current activity mode of the internal combustion engine and with in the storage device of the control device of the electric machine ( 13 ) compares, by means of the control of the control value of the electrical energy for operation of the speed controller, the speed controller for generating a defined torque in time synchronous with an ignition mode of the internal combustion engine, wherein the anti-vibration control device ( 11 ) compares the calculated expected vibration vibrations with allowable maximum vibration vibration values stored in a memory means of the electric machine control means, and wherein no pre-control of the speed regulator takes place during the suction, compression and / or blow-out activity modes, since during these modes of operation Internal combustion engine no vibration generated by the internal combustion engine vibration must be compensated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) die von der Verbrennungskraftmaschine zu erwartenden erzeugten Vibrations-Schwingungen mittels IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes und/oder eines Drehwinkels der Verbrennungskraftmaschine berechnet.Method according to claim 1, characterized in that the anti-vibration control device ( 11 ) calculated by the internal combustion engine vibration vibrations expected to be calculated by means of ACTUAL values relating to a rotational speed, a torque and / or a rotational angle of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) die IST-Werte direkt über eine mit der Steuereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine verbundenen Schnittstelle (14, 15) erhält.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the anti-vibration control device ( 11 ) the actual values directly via an interface connected to the control device of the internal combustion engine ( 14 . 15 ) receives. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) einen SOLL-Drehmomentwert mittels IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes und/oder eines Drehwinkels der Verbrennungskraftmaschine berechnet, um den Stellwert der elektrischen Energie zum Betrieb des Drehzahlreglers zu regeln.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the anti-vibration control device ( 11 ) calculates a DESIRED torque value by means of ACTUAL values relating to a rotational speed, a torque and / or a rotational angle of the internal combustion engine in order to regulate the control value of the electrical energy for operating the speed controller. Antivibrationsregelungseinrichtung (11) zum Regeln eines Stellwertes einer elektrischen Energie zum Betrieb eines Drehzahlreglers einer mit einer elektrischen Maschine (13) mechanisch gekoppelten Verbrennungskraftmaschine, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) ein Bestandteil der Steuereinrichtung (12) der elektrischen Maschine (13) ist und den aktuellen Aktivitätsmodus der Verbrennungskraftmaschine ermittelt und mit in der Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine (13) gespeicherten SOLL-Aktivitätsmodi vergleicht, um mittels der Regelung des Stellwertes der elektrischen Energie zum Betrieb des Drehzahlreglers den Drehzahlregler zum Erzeugen eines definierten Drehmomentes zeitlich synchron zu einem Zündungsmodus der Verbrennungskraftmaschine vorzusteuern, wobei die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, – dass die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) die berechneten zu erwartenden Vibrations-Schwingungen mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung der elektrischen Maschine gespeicherten zulässigen Maximalwerten für Vibrations-Schwingungen vergleicht, und wobei – während der Aktivitätsmodi des Ansaugens, Verdichtens und/oder Ausblasens keine Vorsteuerung des Drehzahlreglers stattfindet, da während dieser Aktivitätsmodi der Verbrennungskraftmaschine keine durch die Verbrennungskraftmaschine erzeugte Vibrations-Schwingung ausgeglichen werden muss.Anti-vibration control device ( 11 ) for controlling a control value of an electrical energy for operating a speed controller one with an electric machine ( 13 ) mechanically coupled internal combustion engine, wherein the anti-vibration control device ( 11 ) a component of the control device ( 12 ) of the electric machine ( 13 ) and determines the current activity mode of the internal combustion engine and with in the storage device of the control device of the electric machine ( 13 ) stored SOLL activity modes compares, by means of the control of the control value of the electrical energy for operating the speed controller, to control the speed controller for generating a defined torque in synchronism with an ignition mode of the internal combustion engine, wherein the anti-vibration control device ( 11 ) and designed to: - ensure that the anti-vibration control device ( 11 ) compares the calculated expected vibration oscillations to allowable maximum vibration vibration values stored in a memory means of the electric machine control means, and wherein no pre-control of the speed controller occurs during the suction, compression and / or purging activity modes since during these activity modes the internal combustion engine no vibration generated by the internal combustion engine vibration must be compensated. Antivibrationsregelungseinrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antivibrationsregelungseinrichtung (11) eine Empfangseinrichtung zum Empfangen von IST-Werten bezüglich einer Drehzahl, eines Drehmomentes und/oder eines Drehwinkels der Verbrennungskraftmaschine sowie eine Sendeeinrichtung zum Versenden eines Signals zum Regeln des Stellwerte und/oder eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich der IST-Werte mit SOLL-Werten aufweist.Anti-vibration control device according to claim 5, characterized in that the anti-vibration control device ( 11 ) has a receiving device for receiving ACTUAL values relating to a rotational speed, a torque and / or a rotational angle of the internal combustion engine and a transmitting device for sending a signal for controlling the control values and / or a comparison device for comparing the ACTUAL values with DESIRED values.
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