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 PDFInfo
- Publication number
- 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
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- vibration
- internal combustion
- combustion engine
- control device
- speed controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 153
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 23
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 abstract 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 7
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/20—Reducing vibrations in the driveline
- B60W2030/206—Reducing vibrations in the driveline related or induced by the engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
- B60W2710/0666—Engine torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/08—Electric propulsion units
- B60W2710/081—Speed
- B60W2710/082—Speed change rate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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
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
In der Druckschrift
Die Druckschrift
Druckschrift
Die Druckschrift
In der
Die Druckschrift
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
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.
- 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:
In der
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
Der mit dem Bezugszeichen
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
Das in der
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antivibrationsregelungseinrichtung
Über eine Softwareschnittstelle
Die Drehzahl selbst wird beispielsweise über einen PI-Regler (Proportional-Integral-Regler)
Die Antivibrationsregelungseinrichtung
Des Weiteren wird die Drehzahl der elektrischen Maschine bzw. des Rotors der elektrischen Maschine, welche beispielsweise durch einen Drehimpulsgeber
Der Drehimpulsgeber
Die in der
Mittels der über die Schnittstellen
Nach der Berechnung der erforderlichen Daten bzw. Informationen mittels der erhaltenen IST-Werte bzw. IST Daten regelt die Antivibrationsregelungseinrichtung
Infolgedessen weist die Antivibrationsregelungseinrichtung
Eine weitere Datenübertragungsverbindung weist die Antivibrationsregelungseinrichtung
Die Werte zum angepassten Stromstellwert werden dann dem PI-Regler
In der
Über unterschiedliche Schnittstellen
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
In welchem Aktivitätsmodus sich die Verbrennungskraftmaschine zum Zeitpunkt des Detektierens befindet, wird der Antivibrationsregelungseinrichtung
Den berechneten Wert der erwarteten Vibration vergleicht die Antivibrationsregelungseinrichtung
Die Speichereinrichtung zum Abspeichern der maximal zulässigen Vibrations-Werte ist entweder ein Bestandteil der Antivibrationsregelungseinrichtung
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
In einem nachfolgenden Schritt S4 überprüft die Antivibrationsregelungseinrichtung
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
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
Zur Berechnung bzw. Modellierung der erwarteten Vibration bzw. des SOLL-Drehmoment-Wertes verwendet die Antivibrationsregelungseinrichtung
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)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011101846.1A DE102011101846B4 (en) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine |
| PCT/EP2012/058597 WO2012156258A2 (en) | 2011-05-17 | 2012-05-10 | Method and antivibration control device for evening out vibration oscillations produced by an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011101846.1A DE102011101846B4 (en) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102011101846A1 DE102011101846A1 (en) | 2012-11-22 |
| DE102011101846B4 true DE102011101846B4 (en) | 2016-02-18 |
Family
ID=46046228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102011101846.1A Active DE102011101846B4 (en) | 2011-05-17 | 2011-05-17 | Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102011101846B4 (en) |
| WO (1) | WO2012156258A2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT511916B1 (en) | 2012-12-21 | 2018-01-15 | Avl List Gmbh | Method for controlling an electric motor of a drive train of a hybrid vehicle |
| FR3000713B1 (en) * | 2013-01-07 | 2015-02-20 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | METHOD AND SYSTEM FOR CORRECTING SCORING OSCILLATIONS OF A ROLLER |
| KR101755501B1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-07-07 | 현대자동차 주식회사 | Apparatus and method for active vibration control of hybrid vehicle |
| DE102016221454A1 (en) * | 2016-11-02 | 2018-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Stabilizing the speed of an engine operatively connected to an electric machine |
| DE102023208657A1 (en) * | 2023-09-07 | 2025-03-13 | Stellantis Auto Sas | HYBRID VEHICLE |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4015701A1 (en) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Volkswagen Ag | Vehicular drive with piston engine and electric machine - reduces low-speed irregularity of engine by operating machine alternately as booster motor and as brake |
| DE19532129A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Clouth Gummiwerke Ag | System for actively reducing rotational irregularities of a shaft, in particular the drive shaft of an internal combustion engine, and method therefor |
| DE19721298A1 (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-26 | Mannesmann Sachs Ag | Hybrid drive system for car |
| DE10005178A1 (en) * | 2000-02-05 | 2001-08-09 | Mannesmann Sachs Ag | Procedure for damping of rotary oscillations in drive system has from instantaneous angles of rotation, current speed change determined for instantaneous amount of torque of electrical machine to be applied |
| DE10223426A1 (en) * | 2002-05-25 | 2003-12-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method for damping torque fluctuations in the drive train of a motor vehicle |
| DE102007013753A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration control system for a hybrid vehicle |
| DE102010037503A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Denso Corporation, Kariya-City | Control device for rotary electrical machine of vehicle, has moment production/absorption instruction unit instructing torque change unit, which produces amount of torque to time, where torque is adjusted by value adjusting unit |
-
2011
- 2011-05-17 DE DE102011101846.1A patent/DE102011101846B4/en active Active
-
2012
- 2012-05-10 WO PCT/EP2012/058597 patent/WO2012156258A2/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4015701A1 (en) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Volkswagen Ag | Vehicular drive with piston engine and electric machine - reduces low-speed irregularity of engine by operating machine alternately as booster motor and as brake |
| DE19532129A1 (en) * | 1995-08-31 | 1997-03-06 | Clouth Gummiwerke Ag | System for actively reducing rotational irregularities of a shaft, in particular the drive shaft of an internal combustion engine, and method therefor |
| DE19721298A1 (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-26 | Mannesmann Sachs Ag | Hybrid drive system for car |
| DE10005178A1 (en) * | 2000-02-05 | 2001-08-09 | Mannesmann Sachs Ag | Procedure for damping of rotary oscillations in drive system has from instantaneous angles of rotation, current speed change determined for instantaneous amount of torque of electrical machine to be applied |
| DE10223426A1 (en) * | 2002-05-25 | 2003-12-04 | Bayerische Motoren Werke Ag | Method for damping torque fluctuations in the drive train of a motor vehicle |
| DE102007013753A1 (en) * | 2006-03-23 | 2007-10-18 | Honda Motor Co., Ltd. | Active vibration control system for a hybrid vehicle |
| DE102010037503A1 (en) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Denso Corporation, Kariya-City | Control device for rotary electrical machine of vehicle, has moment production/absorption instruction unit instructing torque change unit, which produces amount of torque to time, where torque is adjusted by value adjusting unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012156258A2 (en) | 2012-11-22 |
| DE102011101846A1 (en) | 2012-11-22 |
| WO2012156258A4 (en) | 2013-03-21 |
| WO2012156258A3 (en) | 2013-01-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1791711B1 (en) | Method for operating a vehicle drive and device for carrying out said method | |
| EP2649287B1 (en) | Method for operating an internal combustion engine with assistance from an electric machine, and internal combustion engine | |
| DE102009037195B4 (en) | Control system and method for torque management in a hybrid vehicle equipped with variable cylinder deactivation | |
| DE102011101846B4 (en) | Method and anti-vibration control device for compensating vibration vibrations generated by an internal combustion engine | |
| DE112014002103B4 (en) | Control device for hybrid vehicle and control method thereof | |
| EP3351472A2 (en) | Device for providing electrical energy for an electrical consumer and/or for charging a battery in a boat | |
| WO1998034022A1 (en) | Propulsion system, especially automotive, and method for frustrating a change of the idling speed in such a system | |
| EP1925521A2 (en) | Method and device for coupling a combustion engine in a hybrid drive train | |
| EP1735172B1 (en) | Method for operating a hybrid motor vehicle | |
| EP1831045A1 (en) | Method for operating a hybrid motor vehicle | |
| DE102008041241A1 (en) | Engine overshoot management system and method | |
| DE112017004234T5 (en) | MOTOR TORQUE COMPENSATION | |
| DE112011104717B4 (en) | Control device for an internal combustion engine with a supercharger | |
| EP3737847B1 (en) | Method for the control and regulation of an internal combustion engine with generator and asynchronous motor, and internal combustion engine | |
| DE102013204200A1 (en) | Electric machine in a motor vehicle with speed signal input | |
| DE102005012931B4 (en) | Method for controlling a moment structure of a hybrid vehicle and hybrid vehicle | |
| EP1406001B1 (en) | Method for controlling ancillary equipment during combustion engine start or shut-off | |
| DE102018105020B4 (en) | Method for operating a power generating device with an internal combustion engine, a generator and an exhaust gas turbocharger and a power generating device | |
| EP1474598B1 (en) | Device for controlling the torque of the drive unit of a vehicle | |
| DE102015015538A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
| EP4056832A1 (en) | Method for synchronising a generator with a power supply grid | |
| DE102011114230A1 (en) | Method for controlling flying machine starts in drive train, involves monitoring output torque requirement and determining driving torque on transmission input shaft on basis of output torque requirement | |
| DE102018110403A1 (en) | VEHICLE DRIVE SYSTEM AND METHOD FOR A VEHICLE | |
| EP3828405B1 (en) | Power unit for feeding in of in particular energy obtained from gaseous fuels into an electric power supply network and method for controlling such a power unit | |
| DE102018209058B3 (en) | Method for operating an internal combustion engine on a power grid and power generating arrangement for operation on a power grid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B60W0020000000 Ipc: B60W0020170000 |
|
| R020 | Patent grant now final |