WO2017032481A1 - Verfahren zur regelung des auslaufens einer brennkraftmaschine und vorrichtung zur regelung des auslaufs einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zur regelung des auslaufens einer brennkraftmaschine und vorrichtung zur regelung des auslaufs einer brennkraftmaschine Download PDF

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combustion engine
crankshaft
leakage
characteristic
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Norbert Mueller
Nikolas Poertner
Matthias WEINMANN
Patrick Sailer
Alexander Trofimov
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02N2019/008—Aiding engine start by starting from a predetermined position, e.g. pre-positioning or reverse rotation the engine being stopped in a particular position

Definitions

  • the invention relates to a method for regulating the leakage of a
  • the invention relates to a drive train with a corresponding device, a computer program and a
  • control and coupling of an electrical machine influencing the engine outlet is possible to the extent that this is done very evenly.
  • a positioning of the crankshaft is thus possible, so that a subsequent start is easily feasible.
  • a method for controlling the bleeding of an internal combustion engine In a first step, an outflow characteristic is determined as a function of a predefinable standstill position of the crankshaft. In a further step, leakage is regulated as a function of the discharge characteristic. In particular, the discharge characteristic curve is also determined as a function of the current operating point of the internal combustion engine.
  • an outflow characteristic is determined.
  • the operating state of the internal combustion engine such as temperature, humidity, operating time, aging or operating state of the drive train or vehicle.
  • Standstill position of the crankshaft are given, in particular an optimal standstill position of the crankshaft for the subsequent start of the internal combustion engine.
  • the optimal standstill position is also given as a function of the type of the next start of the internal combustion engine, for example starting by closing the clutch to the crankshaft, start by means of a coupled electric machine, a starter or start by means of a direct start.
  • a suitably adjusted discharge characteristic is determined.
  • the outflow of the internal combustion engine is regulated by means of a regulation.
  • setpoint / actual value comparisons are repeatedly carried out and in the case of deviations the speed and / or position of the crankshaft are influenced in such a way that the deviations are minimized.
  • the optimal standstill position is also given as a function of the type of the next start of the internal combustion engine, for example starting by closing the clutch to the crankshaft, start by means of a coupled electric machine, a starter or start by means of a direct start.
  • a suitably adjusted discharge characteristic is determined.
  • Internal combustion engine in particular immediately before the start of the running out of the internal combustion engine, determined.
  • the operating point of an internal combustion engine can describe a wide variety of parameters of the internal combustion engine, such as the current speed of the internal combustion engine, the position of the crankshaft, the temperature of the internal combustion engine, the air filling of a cylinder or parameters of components that mechanically by means of
  • Internal combustion engine are driven, such as an air compressor, a high-pressure fuel pump or a water pump.
  • the discharge characteristic includes a speed characteristic over time and / or a curve shaft position characteristic over time until reaching the predetermined standstill position.
  • a speed characteristic curve it is determined with which speed the crankshaft should rotate at which time. Additionally or alternatively, it is also possible to determine a curve wave position characteristic curve over time until the standstill position is reached.
  • Crankshaft position characteristic is determined which crankshaft position to take the crankshaft at what time. Be beneficial
  • a positive or negative torque is applied to the crankshaft of the internal combustion engine, in particular applied to an axis mechanically coupled to the crankshaft of the internal combustion engine to influence the leakage. Additionally or alternatively, the braking torque of the internal combustion engine is varied by changing movable components of the internal combustion engine.
  • crankshaft of the engine coupled axis applied, so that a leak according to the determined discharge characteristic takes place.
  • Kurbelwellenstatorgenerator or indirectly mechanically connected to the crankshaft, for example via a clutch or a belt drive.
  • These changes of the movable components include in particular the closing of the throttle or selective
  • Valve control Advantageously, various possibilities for influencing the leakage of the internal combustion engine are provided.
  • the method comprises further steps, which are carried out before the regulation of the leakage:
  • a start-up engine speed of the crankshaft is determined. Further, before starting the control of the running out of the internal combustion engine, the start-up engine rotational speed of the crankshaft is adjusted. That means the
  • the internal combustion engine is controlled to an operating point so that the crankshaft rotates at the determined start-up engine speed.
  • a Startauslaufposition in addition to determining a Startauslaufmotorfaniere a Startauslaufposition the crankshaft is determined. Both the start-up engine rotational speed and the crankshaft start-up phasing position are set before the start of the phasing control.
  • the regulation of the running out of the internal combustion engine thus takes place according to an outlet characteristic curve which starts at an exact start-up engine speed and a start-up run-off position.
  • the regulation continues to be very accurate until the standstill position.
  • a further optimized method for regulating the leakage of an internal combustion engine is thus provided.
  • Start outlet engine speed which is below the speed of the resonant frequency of the flywheel, advantageously allows further optimized control of the leakage of an internal combustion engine.
  • crankshaft of the internal combustion engine is braked to the standstill position of the crankshaft to avoid the back and forth.
  • a deceleration of the crankshaft can in particular by applying a negative torque, in particular by means of an electric machine, to the crankshaft or For example, by changing movable components of
  • a Abbremsmotorposition is determined in addition to determining the Abbremsmotorwindiere. Upon reaching the Abbremsmotordusiere and the Abbremsmotorposition the crankshaft of the internal combustion engine is decelerated to the standstill position.
  • Abbremsmotorposition from a, in particular uniform, braking the crankshaft is possible to the standstill position.
  • a Abbremsmotorposition which is located immediately behind a position at which a maximum of the compression in a cylinder is present.
  • a machine-readable storage medium is provided on which the computer program is stored.
  • the device comprises a computing unit for determining an outlet characteristic as a function of a predefinable standstill position of the crankshaft. Furthermore, the device comprises a
  • Control unit for controlling the leakage as a function of the discharge characteristic.
  • the device is in particular a control device which comprises a computing unit, in particular a microelectronic logic unit, for determining the run-off characteristic and other control parameters. Furthermore, the device comprises a control unit, in particular a microprocessor, for processing received sensor signals and other control parameters, and in particular for control and control according to the set / actual value comparisons with respect to the discharge characteristic.
  • a control unit in particular a microprocessor, for processing received sensor signals and other control parameters, and in particular for control and control according to the set / actual value comparisons with respect to the discharge characteristic.
  • such a device is provided for controlling the leakage of the internal combustion engine.
  • a drive train comprising a described device for controlling the leakage of an internal combustion engine with a
  • Influencing unit for influencing the leakage of the internal combustion engine provided.
  • the drive train comprises an influencing unit, for example an electric machine or variable movable components of the internal combustion engine, with which a torque can be applied to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • This influencing unit is controlled by the device so that deviations of the setpoint / actual value comparisons of the regulation of leakage are counteracted.
  • a drive train which comprises a device and a
  • Influencing unit for regulating the leakage of the internal combustion engine comprises.
  • Figure 1 is an outlet characteristic for an internal combustion engine
  • Figure 2 shows a drive train with a device for controlling the leakage of an internal combustion engine
  • Figure 3 shows a method for controlling the leakage of an internal combustion engine
  • FIG. 1 shows an outlet characteristic AKL for regulating the outflow of an internal combustion engine 10, wherein a profile of the rotational speed n of the crankshaft 20 of FIG
  • Internal combustion engine 10 is shown over the time t. Until the time TO, the internal combustion engine 10 is operated as a drive in a drive train. At time TO, the speed history reaches the start-up engine speed SMD. In the further course is shown how the rotational speed of the crankshaft 20 is reduced according to the discharge characteristic AKL.
  • the discharge characteristic AKL corresponds to the speed characteristic DKL shown in the upper part of FIG. Along this characteristic, the speed is reduced by means of the control of the run-out, until the time Tl the Abbremsmotordusiere AMD is reached. After reaching the Abbremsmotordusiere AMD the crankshaft 20 of the brake motor 10 is further, in particular active, braked to
  • an outlet characteristic AKL is likewise represented, in this case a crankshaft position characteristic KKL as sinusoidal function of
  • Crankshaft position characteristic KKL is used for the regulation of the leakage of the internal combustion engine 10 as a setpoint specification. For this purpose, it is specified for each time in which position the crankshaft should be located. This clearly more detailed certain discharge characteristic AKL allows a improved control of the running out of the internal combustion engine until
  • the time TO is also the point in time at which the regulation of the discharge begins.
  • the deceleration of the crankshaft begins to reach the standstill position SSP.
  • the discharge characteristic AKL may include a speed characteristic DKL over time and / or a crankshaft position characteristic KKL over the time until the standstill position SSP is reached.
  • FIG. 2 shows a drive train 200, which has a device 100 for regulating the leakage of an internal combustion engine 10 and a
  • Influencing unit 50, 90, 10 for influencing the leakage includes. Also shown in Figure 2, the crankshaft 20, which is of the
  • the powertrain may have an electric machine 50 as a so-called integrated motor generator or crankshaft starter generator, which can drive drive wheels 80 via a clutch 60 with a gear 70, by means of mechanical shafts 30, for example.
  • an electric machine 50 as a so-called integrated motor generator or crankshaft starter generator, which can drive drive wheels 80 via a clutch 60 with a gear 70, by means of mechanical shafts 30, for example.
  • a second or other electric machine 90 as a starter generator can be connected directly to a
  • the device 100 comprises a computing unit RE for determining a
  • Outflow characteristic AKL in response to a predetermined standstill position SPP of the crankshaft 20 and a control unit RG to carry out the regulation of leakage.
  • sensors are arranged on the drive units, ie electrical machines 50, 60 or the internal combustion engine 10 or other components of the electric drive train, the respective operating state or operating parameters, such as
  • the discharge characteristic AKL is determined in the arithmetic unit RE.
  • the control unit RG the control of the leak is carried out.
  • the control unit RG is the setpoint the certain discharge characteristic AKL fed.
  • the influencing units are controlled by the control unit RG so that the outlet of the internal combustion engine follows this discharge characteristic AKL.
  • FIG. 3 shows a method 500 for regulating the leakage of a
  • step 300 Internal combustion engine 10.
  • step 310 an outflow characteristic is determined as a function of a predefinable standstill position SSP of the crankshaft.
  • the method is divided into two strands.
  • step 320 a start-up engine RPM SMD of the crankshaft 20 is determined and the start-up engine RPM SMD of
  • Crankshaft 20 is set in step 340.
  • step 330 a start-up engine RPM SMD and a start-up skip position SAP of FIG.
  • step 360 a crankshaft determined and set in the following step 350.
  • the method divides again into two strands.
  • step 360 a
  • Abbremsmotorwindprint AMD determined and set the deceleration engine speed AMD.
  • a deceleration engine speed AMD and a deceleration motor position AMP are determined and set in step 370. From reaching the Abbremsmotorwindiere AMD and / or the Abbremsmotorposition AMP to the standstill position SSP, the crankshaft 20 is decelerated.
  • the coasting of the internal combustion engine is regulated according to the determined coasting characteristic and the other speed and position parameters.
  • the method ends.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Verfahren (500) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine(10), mit den Schritten: Bestimmen (310) einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20); Regeln (400) des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine und
Vorrichtung zur Regelung des Auslaufs einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer
Brennkraftmaschine sowie eine Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine. Ferner betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang mit einer entsprechenden Vorrichtung, ein Computerprogramm und ein
maschinenlesbares Speichermedium.
Stand der Technik
Bei Fahrzeugen mit Starl Stop-Technologie, bei denen die Brennkraftmaschine während des normalen Fahrbetriebs häufig abgestellt und wieder gestartet wird, ist beim Abstellen ein komfortabler Motorauslauf und beim Starten ein schneller komfortabler Motorstart von großer Bedeutung. Elektrische Maschinen lassen sich sowohl generatorisch als auch motorisch betreiben. Somit ist sowohl das Anlegen eines positiven als auch das Anlegen eines negativen
Drehmomentes über eine entsprechende Kopplung an die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, beziehungsweise eines Verbrennungsmotors, möglich. Bei entsprechender Ansteuerung und Ankopplung einer elektrischen Maschine ist eine Beeinflussung des Motorauslaufs dahingehend möglich, dass dieser sehr gleichmäßig erfolgt. Auch eine Positionierung der Kurbelwelle ist damit möglich, sodass ein darauffolgender Start problemlos durchführbar ist. Aus der
DE 102 55 149 B4 ist ein entsprechendes Verfahren bekannt. Es besteht das Bedürfnis, alternative Methoden zur Regelung des Auslaufens einer
Brennkraftmaschine bereitzustellen.
Offenbarung der Erfindung Es wird ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitgestellt. In einem ersten Schritt wird eine Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition der Kurbelwelle bestimmt. In einem weiteren Schritt wird das Auslaufen in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie geregelt. Insbesondere wird die Auslaufkennlinie auch in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine bestimmt.
Ausgehend von einer vorgebbaren Stillstandsposition wird eine Auslaufkennlinie bestimmt. Somit kann je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine, beispielsweise Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Betriebsdauer, Alterung oder Betriebszustand des Antriebsstrangs oder Fahrzeugs, eine optimale
Stillstandsposition der Kurbelwelle vorgegeben werden, insbesondere eine optimale Stillstandsposition der Kurbelwelle für den darauffolgenden Start der Brennkraftmaschine. Die optimale Stillstandsposition wird auch in Abhängigkeit der Art des nächsten Starts der Brennkraftmaschine, zum Beispiel Start mittels Schließen der Kupplung zur Kurbelwelle, Start mittels einer angekoppelten elektrischen Maschine, eines Anlassers oder Start mittels eines Direktstarts vorgegeben. In Abhängigkeit dieser vorgegebenen Stillstandsposition wird eine entsprechend angepasste Auslaufkennlinie bestimmt. Nach Bestimmung dieser Kennlinie wird mittels einer Regelung das Auslaufen der Brennkraftmaschine geregelt. Hierzu werden wiederholt Soll-/lst-Wert Vergleiche durchgeführt und bei Abweichungen die Drehzahl und/oder Position der Kurbelwelle derart beeinflusst, dass die Abweichungen minimiert werden. Insbesondere wird die
Auslaufkennlinie auch in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunkts der
Brennkraftmaschine, insbesondere unmittelbar vor dem Beginn des Auslaufens der Brennkraftmaschine, bestimmt. Den Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine können unterschiedlichste Parameter der Brennkraftmaschine beschreiben, beispielsweise die aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine, die Position der Kurbelwelle, die Temperatur der Brennkraftmaschine, die Luftfüllung eines Zylinders oder Parameter von Komponenten, die mechanisch mittels der
Brennkraftmaschine angetrieben werden, wie zum Beispiel ein Klimakompressor, eine Hochdruckkraftstoffpumpe oder eine Wasserpumpe.
Vorteilhaft wird somit die Möglichkeit geschaffen, die sich über die Betriebszeit einer Brennkraftmaschine verändernde optimale Stillstandsposition zu berücksichtigen und somit eine optimierte Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine zu ermöglichen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Auslaufkennlinie ein Drehzahlkennlinie über der Zeit und/oder einer Kurbenwellenpositionskennlinie über der Zeit bis zum Erreichen der vorgegebenen Stillstandsposition. Für eine Auslaufkennlinie als Drehzahlkennlinie wird bestimmt, mit welcher Drehzahl sich die Kurbelwelle zu welchem Zeitpunkt drehen soll. Zusätzlich oder auch alternativ ist auch die Bestimmung einer Kurbenwellenpositionskennlinie über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition möglich. Für eine Auslaufkennlinie als
Kurbelwellenpositionskennlinie wird bestimmt, welche Kurbelwellenposition die Kurbelwelle zu welchem Zeitpunkt einnehmen soll. Vorteilhaft werden
Möglichkeiten bereitgestellt, die eine genauere Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine ermöglichen.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zur Beeinflussung des Auslaufens ein positives oder negatives Drehmoment an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angelegt, insbesondere an eine mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine mechanisch gekoppelte Achse angelegt. Zusätzlich oder alternativ wird das Bremsmoment der Brennkraftmaschine mittels Veränderung beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine variiert.
Zur Beeinflussung des Auslaufens, also insbesondere zur Regelung des
Auslaufends wird in Abhängigkeit des Soll- Ist- Wertvergleichs ein positives oder negatives Drehmoment direkt an die Kurbelwelle oder an eine mit der
Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelte Achse angelegt, sodass ein Auslaufen gemäß der bestimmten Auslaufkennlinie erfolgt. Das Anlegen eines positiven oder negativen Drehmomentes erfolgt mittels einer elektrischen Maschine. Diese ist entweder direkt mechanisch mit der Kurbelwelle verbunden, beispielsweise als ein integrierter Rotorgenerator oder
Kurbelwellenstatorgenerator, oder auch indirekt mechanisch mit der Kurbelwelle verbunden, beispielsweise über eine Kupplung oder einen Riementrieb. Darüber hinaus gibt es auch weitere Möglichkeiten mittels Veränderungen beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine das Bremsmoment der Brennkraftmaschine zu variieren und somit ein Auslaufen der Brennkraftmaschine gemäß der Auslaufkennlinie durchzuführen. Diese Veränderungen der beweglichen Bauteile umfassen insbesondere das Schließen der Drosselklappe oder selektive
Ventilansteuerungen. Vorteilhaft werden verschiedene Möglichkeiten zur Beeinflussung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bereitgestellt.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Verfahren weitere Schritte, die vor dem Regeln des Auslaufens durchgeführt werden: Das
Bestimmen einer Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle und das
anschließende Einstellen der Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle.
Es wird eine Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle bestimmt. Weiter wird vor dem Beginn der Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine die Startauslaufmotordrehzahl der Kurbelwelle eingestellt. Das bedeutet, die
Brennkraftmaschine wird in einen Betriebspunkt gesteuert, sodass sich die Kurbelwelle mit der bestimmten Startauslaufmotordrehzahl dreht. Die
Brennkraftmaschine wird somit bereits vor dem Abstellen der
Brennkraftmaschine in einen für die Regelung des Auslaufens optimalen
Betriebspunkt gesteuert. Vorteilhaft wird somit das Auslaufen der
Brennkraftmaschine weiter optimiert.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zur Bestimmung einer Startauslaufmotordrehzahl auch eine Startauslaufposition der Kurbelwelle bestimmt. Sowohl die Startauslaufmotordrehzahl und die Startauslaufposition der Kurbelwelle werden vor dem Beginn der Regelung des Auslaufens eingestellt.
Die Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine erfolgt somit gemäß einer Auslaufkennlinie, die bei einer exakten Startauslaufmotordrehzahl und einer Startauslaufposition beginnt. Die Regelung erfolgt weiter sehr genau bis in die Stillstandsposition. Vorteilhaft wird somit ein weiter optimiertes Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine bereitgestellt.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die
Startausauslaufmotordrehzahl in Abhängigkeit von mechanischen Eigenschaften eines Schwungrads, welches mit der Brennkraftmaschine gekoppelt ist, zu bestimmen. Für einen runden Lauf einer Brennkraftmaschine ist ein Schwungrad notwendig. Ein solches Schwungrad, insbesondere ein 2- Massen-Schwungrad, weist eine Resonanzfrequenz auf. Wenn eine Brennkraftmaschine beim Auslaufen diese Resonanzfrequenz durchläuft, regt das Schwungrad die Brennkraftmaschine und den Antriebsstrang zu verstärkten Schwingungen an. Für ein komfortables Auslaufen bietet es sich daher an, die Brennkraftmaschine in einen Betriebspunkt zu steuern, bei dem die Drehzahl der Kurbelwelle bereits unterhalb der
Resonanzfrequenz des Schwungrades liegt. Eine Bestimmung der
Startauslaufmotordrehzahl in Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften des
Schwungrads, also insbesondere die Bestimmung einer
Startauslaufmotordrehzahl, die unterhalb der Drehzahl der Resonanzfrequenz des Schwungrades liegt, ermöglicht vorteilhaft eine weiter optimierte Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist ein weiterer Schritt vor dem Regeln des Auslaufens einer Brennkraftmaschine vorgesehen:
Bestimmen einer Abbremsmotordrehzahl und während des Auslaufens:
Abbremsen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bei Erreichen der
Abbremsmotordrehzahl bis zur Stillstandsposition der Kurbelwelle.
Wenn eine Brennkraftmaschine selbsttätig ausläuft, erreicht sie vor dem endgültigen Stehenbleiben eine Drehzahl bei der eine vollständige Umdrehung der Kurbelwelle aufgrund der der Drehbewegung entgegenwirkenden
Kompression in den Zylindern der Brennkraftmaschine nicht mehr möglich ist. In diesem Moment beginnt ein Hin- und Herpendeln der Kurbelwelle zwischen zwei Kurbelwellenpositionen, an denen jeweils eine Kompression in den Zylindern der Bewegung der Kurbelwelle entgegenwirkt. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine Abbremsmotordrehzahl bestimmt, bei der gerade das Hin- und Herpendeln noch nicht auftritt. Wenn diese Abbremsmotordrehzahl bei der
Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine erreicht wird, wird zur Vermeidung des Hin- und Herpendeins die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition der Kurbelwelle abgebremst. Ein Abbremsen der Kurbelwelle kann insbesondere durch Anlegen eines negativen Drehmomentes, insbesondere mittels einer elektrischen Maschine, an die Kurbelwelle oder beispielsweise auch durch Veränderung beweglicher Bauteile der
Brennkraftmaschine erfolgen. Somit wird sichergestellt, dass die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine die Stillstandsposition erreicht, ohne dass davor ein Hin- und Herpendeln stattgefunden hat. Vorteilhaft wird somit das Auslaufen der
Brennkraftmaschine weiter optimiert.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich zur Bestimmung der Abbremsmotordrehzahl eine Abbremsmotorposition bestimmt. Bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl und der Abbremsmotorposition wird die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition abgebremst.
Es wird eine Abbremsmotorposition bestimmt, ab der ein, insbesondere gleichmäßiges, Abbremsen der Kurbelwelle bis zur Stillstandsposition möglich ist. Bevorzugt ist hierfür eine Abbremsmotorposition, die unmittelbar hinter einer Position liegt, an der ein Maximum der Kompression in einem Zylinder vorliegt.
Bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl und der Abbremsmotorposition wird die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bis zur Stillstandsposition abgebremst. Vorteilhaft wird somit die Regelung des Auslaufens noch komfortabler. Ferner wird ein Computerprogramm bereitgestellt, dass dazu eingerichtet ist, dass bisher dargestellte Verfahren auszuführen.
Ferner wird ein maschinenlesbares Speichermedium bereitgestellt, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist.
Ferner wird eine Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer
Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Recheneinheit zur Bestimmung einer Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition der Kurbelwelle. Weiter umfasst die Vorrichtung eine
Regeleinheit, zur Regelung des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie.
Die Vorrichtung ist insbesondere ein Steuergerät, welches eine Recheneinheit, insbesondere eine mikroelektronische Logikeinheit, umfasst zur Bestimmung der Auslaufkennlinie und weiterer Regelparameter. Weiter umfasst die Vorrichtung eine Regeleinheit, insbesondere einen Mikroprozessor, zur Verarbeitung empfangener Sensorsignale und weiterer Regelparameter und insbesondere zur Regelung und Steuerung gemäß der Soll-/lst-Wertvergleiche bezüglich der Auslaufkennlinie. Vorteilhaft wird so eine Vorrichtung bereitgestellt zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine.
Ferner wird ein Antriebsstrang umfassend eine beschriebene Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine mit einer
Beeinflussungseinheit zur Beeinflussung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bereitgestellt.
Neben der Vorrichtung umfasst der Antriebsstrang eine Beeinflussungseinheit, beispielsweise eine elektrische Maschine oder veränderliche bewegliche Bauteile der Brennkraftmaschine, mit der ein Drehmoment an die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angelegt werden kann. Diese Beeinflussungseinheit wird von der Vorrichtung so angesteuert, dass Abweichungen der Soll-/lst-Wert Vergleiche der Regelung des Auslaufens entgegengewirkt wird. Vorteilhaft wird so ein Antriebsstrang bereitgestellt, der eine Vorrichtung und eine
Beeinflussungseinheit zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine umfasst.
Es versteht sich, dass die Merkmale, Eigenschaften und Vorteile des
erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, bzw. auf den Antriebsstrang und umgekehrt zutreffen,
beziehungsweise anwendbar sind.
Weitere Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden soll die Erfindung anhand einiger Figuren näher erläutert werden, dazu zeigen:
Figur 1 eine Auslaufkennlinie für eine Brennkraftmaschine Figur 2 einen Antriebsstrang mit einer Vorrichtung zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine Figur 3 ein Verfahren zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine
Ausführungsformen der Erfindung:
Die Figur 1 zeigt eine Auslaufkennlinie AKL zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 10, wobei ein Verlauf der Drehzahl n der Kurbelwelle 20 der
Brennkraftmaschine 10 über der Zeit t dargestellt ist. Bis zu dem Zeitpunkt TO wird die Brennkraftmaschine 10 als Antrieb in einem Antriebsstrang betrieben. Zum Zeitpunkt TO erreicht der Drehzahlverlauf die Startauslaufmotordrehzahl SMD. Im weiteren Verlauf ist dargestellt, wie die Drehzahl der Kurbelwelle 20 gemäß der Auslaufkennlinie AKL reduziert wird. Die Auslaufkennlinie AKL entspricht der im oberen Teil der Figur 1 dargestellten Drehzahlkennlinie DKL. Entlang dieser Kennlinie wird die Drehzahl mittels der Regelung des Auslaufens reduziert, bis zum Zeitpunkt Tl die Abbremsmotordrehzahl AMD erreicht wird. Nach Erreichen der Abbremsmotordrehzahl AMD wird die Kurbelwelle 20 der Bremskraftmaschine 10 weiter, insbesondere aktiv, abgebremst bis zum
Erreichen der Stillstandsposition SSP zum Zeitpunkt T2. Zwischen dem Zeitraum TO und Tl wird das Auslaufen der Brennkraftmaschine derart geregelt, dass die Drehzahl der Kurbelwelle 20 dem Verlauf der bestimmten Auslaufkennlinie AKL bzw. der Drehzahlkennlinie DKL entspricht. Zwischen den Zeitpunkten Tl und T2 wird die Kurbelwelle 20 der Brennkraftmaschine 10 ebenfalls entsprechend der vorbestimmten Auslaufkennlinie AKL bis zur Stillstandsposition SSP abgebremst, sodass ein Hin- und Herpendeln der Kurbelwelle 20 vermieden wird. Im unteren Teil der Figur 1 ist ebenfalls eine Auslaufkennlinie AKL dargestellt, in diesem Fall eine Kurbelwellenpositionskennlinie KKL als Sinusfunktion des
Kurbelwellenwinkels Ψ, der die Kurbenwellenposition beschreibt. Auch diese bestimmte Auslaufkennlinie AKL, beziehungsweise
Kurbelwellenpositionskennlinie KKL, wird für die Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine 10 als Sollwertvorgabe verwendet. Hierzu ist für jeden Zeitpunkt vorgegeben, in welcher Position sich die Kurbelwelle befinden soll. Diese deutlich detailliertere bestimmte Auslaufkennlinie AKL ermöglicht eine verbesserte Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine bis zum
Erreichen der Stillstandsposition SSP. Ebenso wie bei der im oberen Teil der Figur 1 dargestellten Auslaufkennlinie AKL ist auch hier der Zeitpunkt TO der Zeitpunkt, zu dem die Regelung des Auslaufens beginnt. Zum Zeitpunkt Tl, zu dem die Abbremsmotordrehzahl AMD und eine Abbremsmotorposition AMP erreicht wird beginnt die Abbremsung der Kurbelwelle bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP. Die Auslaufkennlinie AKL kann eine Drehzahlkennlinie DKL über der Zeit und/oder eine Kurbelwellenpositionskennlinie KKL über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition SSP umfassen.
Figur 2 zeigt einen Antriebsstrang 200, welcher eine Vorrichtung 100 zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine 10 und eine
Beeinflussungseinheit 50, 90, 10 zur Beeinflussung des Auslaufens umfasst. Weiter dargestellt ist in der Figur 2 die Kurbelwelle 20, die von der
Brennkraftmaschine angetrieben wird, sowie ein damit mechanisch gekoppeltes
Schwungrad 40. Der Antriebsstrang kann eine elektrische Maschine 50 als sogenannten integrierten Motorgenerator oder Kurbelwellenstartergenerator aufweisen, welcher über eine Kupplung 60 mit einem Getriebe 70, mittels mechanischer Wellen 30, beispielswiese Antriebsräder 80 antreiben kann.
Zusätzlich oder alternativ zu ersten elektrischen Maschine 50 kann eine zweite oder andere elektrische Maschine 90 als Startergenerator direkt an eine
Antriebsachse des Antriebsstrangs angeflanscht sein. Weiter ist eine Vorrichtung 100 zur Regelung des Auslaufens der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Recheneinheit RE zur Bestimmung einer
Auslaufkennlinie AKL in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition SPP der Kurbelwelle 20 und eine Regeleinheit RG zur Durchführung der Regelung des Auslaufens. Es versteht sich, dass an den Antriebsaggregaten, also elektrischen Maschinen 50, 60 oder der Brennkraftmaschine 10 oder anderen Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs Sensoren angeordnet sind, die den jeweiligen Betriebszustand oder Betriebsparameter, wie zum Beispiel
Drehzahlen, Kurbelwellenpositionen, Temperaturen und dergleichen aufzeichnen und diese Daten über Verbindungen zu der Vorrichtung 100 übertragen werden. Mittels dieser Daten wird in der Recheneinheit RE die Auslaufkennlinie AKL bestimmt. In der Regeleinheit RG wird die Regelung des Auslaufens ausgeführt. Der Regeleinheit RG wird als Sollgröße die bestimmte Auslaufkennlinie AKL zugeführt. Die Beeinflussungseinheiten werden von der Regeleinheit RG so angesteuert, dass der Auslauf der Brennkraftmaschine dieser Auslaufkennlinie AKL folgt.
Figur 3 zeigt ein Verfahren 500 zur Regelung des Auslaufens einer
Brennkraftmaschine 10. Mit Schritt 300 beginnt das Verfahren. In Schritt 310 wird eine Auslaufkennlinie in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition SSP der Kurbelwelle bestimmt. Im Folgenden teilt sich das Verfahren in zwei Stränge auf. In Schritt 320 wird eine Startauslaufmotordrehzahl SMD der Kurbelwelle 20 bestimmt und die Startauslaufmotordrehzahl SMD der
Kurbelwelle 20 in Schritt 340 eingestellt. Alternativ wird in Schritt 330 eine Startauslaufmotordrehzahl SMD und eine Startauslaufposition SAP der
Kurbelwelle bestimmt und im folgenden Schritt 350 eingestellt. Im Folgenden teilt sich das Verfahren erneut in zwei Stränge auf. In Schritt 360 wird eine
Abbremsmotordrehzahl AMD bestimmt und die Abbremsmotordrehzahl AMD eingestellt. Alternativ wird in Schritt 370 eine Abbremsmotordrehzahl AMD und eine Abbremsmotorposition AMP bestimmt und eingestellt. Ab Erreichen der Abbremsmotordrehzahl AMD und/oder der Abbremsmotorposition AMP bis zur Stillstandsposition SSP wird die Kurbelwelle 20 abgebremst. In Schritt 400 wird das Auslaufen der Brennkraftmaschine gemäß der bestimmten Auslaufkennlinie und der weiteren Drehzahl- und Positionsparameter geregelt. Mit Schritt 410 endet das Verfahren.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (500) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10), mit den Schritten:
Bestimmen (310) einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20);
Regeln (400) des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Auslaufkennlinie (AKL) eine Drehzahlkennlinie (DKL) über der Zeit und/oder eine Kurbelwellenpositionskennlinie (KKL) über der Zeit bis zum Erreichen der Stillstandsposition (SSP) umfasst.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung des Auslaufens ein positives oder negatives Drehmoment an die Kurbelwelle (20) der Brennkraftmaschine (10) angelegt wird und/oder mittels Veränderung beweglicher Bauteile der Brennkraftmaschine (10) das Bremsmoment der Brennkraftmaschine (10) variiert wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den weiteren
Schritten vor dem Regeln des Auslaufens:
Bestimmen (320) einer Startauslaufmotordrehzahl (SMD) der Kurbelwelle
(20);
Einstellen (340) der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) der Kurbelwelle (20).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit den weiteren Schritten vor dem Regeln des Auslaufens:
Bestimmen (330) einer Startauslaufmotordrehzahl (SMD) und einer
Startauslaufposition (SAP) der Kurbelwelle (20); Einstellen (350) der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) und der
Startauslaufposition (SAP) der Kurbelwelle (20).
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet dass das
Bestimmen der Startauslaufmotordrehzahl (SMD) in Abhängigkeit von mechanischen Eigenschaften eines Schwungrads (40), welches mit der Brennkraftmaschine (10) gekoppelt ist, erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit dem weiteren Schritt vor dem Regeln des Auslaufens:
Bestimmen (360) einer Abbremsmotordrehzahl (AMD);
und während des Auslaufens: Abbremsen der Kurbelwelle (20) der
Brennkraftmaschine (10) bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl (AMD) bis zur Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit den weiteren Schritten vor dem Regeln des Auslaufens:
Bestimmen (370) einer Abbremsmotordrehzahl (AMD) und einer
Abbremsmotorposition (AMP);
und während des Auslaufens: Abbremsen der Kurbelwelle (20) der
Brennkraftmaschine (10) bei Erreichen der Abbremsmotordrehzahl (AMD) und der Abbremsmotorposition (AMP) bis zur Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20).
9. Computerprogramm, das eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8 auszuführen.
10. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 9 gespeichert ist.
11. Vorrichtung (100) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10), wobei die Vorrichtung (100) eine Recheneinheit (RE) umfasst zur Bestimmung einer Auslaufkennlinie (AKL) in Abhängigkeit einer vorgebbaren Stillstandsposition (SSP) der Kurbelwelle (20) und eine Regeleinheit (RG) umfasst zur Regelung des Auslaufens in Abhängigkeit der Auslaufkennlinie (AKL).
12. Antriebsstrang (200) umfassend eine Vorrichtung (100) zur Regelung des Auslaufens einer Brennkraftmaschine (10) nach Anspruch 11 und eine
Beeinflussungseinheit (50, 60) zur Beeinflussung des Auslaufens.
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