用于在机动车的驱动系中起动内燃机的电机的扭矩控制制造技术

本发明专利技术公开了一种用于机动车的驱动系，具有根据预设的工作原理工作的内燃机，所述内燃机包括曲轴和预设数量的汽缸，所述内燃机还具有通过所述工作原理以及汽缸的数量而预设的、具有激励频率的主振动阶次，所述驱动系还具有通过曲轴的旋转驱动在所述激励频率的转速区间内起动内燃机的起动装置(1)和置于所述曲轴之后、根据所述内燃机的主振动阶次配置的振动隔离装置，所述起动装置具有配备关于转速的扭矩曲线的电机(2)，所述驱动系具有在所述内燃机的空转转速以下的在第一转速区间(Δn2)内出现的共振区间内的共振曲线，其中，所述共振曲线在耦合所述电机的情况下移动到更低的第二转速区间(Δn1)内。为了克服起动困难，尤其在振动隔离装置移向更高频率的共振情况下的起动困难，所述电机(2)在超过所述第二转速区间(Δn1)的情况下提供有效的扭矩。

Torque control for motor actuation of internal combustion engine in motor vehicle drive system

The present invention discloses a driving system for a motor vehicle with an internal combustion engine working according to the principle of preset work. The internal combustion engine includes a crankshaft and a preset number of cylinders, and the internal combustion engine also has a main vibration order presupposed by the principle of the working principle and the number of cylinders, and the drive is driven. The system also has a starting device (1) to start an internal-combustion engine (1) in a rotational speed interval of the excitation frequency, and a vibration isolation device arranged according to the main vibration order of the internal combustion engine. The starting device has an electric motor (2) equipped with a torque curve on the speed of the engine (2), and the driving system is provided. A resonance curve within the resonance range of the first speed interval (delta N2) below the rotating speed of the internal combustion engine, in which the resonance curve is moved to a lower second speed range (delta N1) in the case of the coupling of the motor. In order to overcome the starting difficulty, especially when the vibration isolation device moves to a higher frequency resonance, the motor (2) provides effective torque over the second speed range (delta N1).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于在机动车的驱动系中起动内燃机的电机的扭矩控制
本专利技术涉及一种用于机动车的驱动系，具有根据预设的工作原理工作的内燃机，所述内燃机包括曲轴和预设数量的汽缸，所述内燃机还具有通过所述工作原理以及汽缸的数量而预设的、具有激励频率的主振动阶次，所述驱动系还具有通过曲轴的旋转驱动在该激励频率的转速区间内起动内燃机的起动装置和置于曲轴之后的、根据所述内燃机的主振动阶次配置的振动隔离装置，该起动装置具有配备关于转速的扭矩曲线的电机，该驱动系具有在内燃机的空转转速以下的在第一转速区间内出现的共振区间内的共振曲线，其中，所述共振区间在耦合电机的情况下移动到更低的第二转速区间内。
技术介绍
具有借助启动器，例如起动机起动的内燃机的驱动系是已知的。例如，具有永磁激励电动机的所谓的齿轮起动机被用于启动起动内燃机，其中，齿轮啮合在与曲轴转动接合的启动器齿圈中，其中，在电动机的转子和曲轴之间设置单向离合器，以便在起动内燃机之后避免电动机的高转速和发电机运行。此外，已知用于隔绝内燃机的旋转振动的振动隔离装置，例如，旋转振动阻尼器(例如双质量飞轮)，旋转振动减振器(例如离心摆)，或者类似装置，以及它们的组合。这种振动隔离装置的共振位置以优选的方式被设置在内燃机的空转转速以下的转速上，以便尽量避免在驱动系的常规运行期间的干扰。当然，在内燃机的每次起动时都必须消除这样的共振位置，其中，振动隔离装置能够使得内燃机的起动更困难，并且自身承受较大的荷载。由DE102011117395A1已知一种设备，其中，在起动内燃机时借助卡锁装置使得双质量飞轮形式的振动隔离装置不作用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种驱动系的有利的改进方案，该驱动系具有用于起动内燃机的起动装置和振动隔离系统。本专利技术所要解决的技术问题尤其是，在振动隔离装置与结构类型相关地移向更高共振的振动的情况下改进内燃机的起动机。本专利技术所要解决的技术问题尤其是，建议一种驱动系，其中，通过起动装置的结构设计补偿振动隔离装置的与结构类型相关的、趋向更高频率的共振偏移。所述技术问题被权利要求1的技术方案所解决。从属的权利要求给出了权利要求1的技术方案的有利的实施方式。所建议的用于机动车的驱动系具有根据预设的工作原理工作的内燃机，所述工作原理例如是两冲程原理或者汽油机或者柴油机的四冲程原理，该内燃机包括曲轴。内燃机具有预设数量的汽缸，例如一至八个汽缸。内燃机能够具有预设数量的尤其在起动期间或者在需要较少功率的运行状态下能关闭的汽缸。在有汽缸被关闭或者没有汽缸被关闭的情况下，在起动期间能够优选地有一个，两个或者三个汽缸在工作状态。内燃机因它的工作原理，例如依次通过扭矩冲击点燃汽缸而具有扭转振动，内燃机通过该工作原理和汽缸的数量产生具有激励频率的主振动阶次。为了起动内燃机，设有起动装置，该起动装置通过在激励频率的转速区间内旋转驱动曲轴来起动内燃机。起动装置包括具有预设扭矩曲线的电机。所述电机能够是电动机，它的转子例如通过启动器齿圈(Anlasserzahnkranz)与曲轴转动接合式地啮合。起动装置能够包括单独的启动器，该启动器配备至少一个电动机或者起动发电机或者混动式接合在驱动系中的电机。在曲轴后接入通过内燃机的转速起作用的振动隔离装置，优选的方式是双质量飞轮，单质量飞轮，离心摆或者类似装置以及必要时还包括它们的组合，这些装置以优选的方式根据内燃机的主振动阶次配置。振动隔离装置的共振曲线优选在转速小于空转转速的情况下起作用。在此，如果将电机解耦，在第一转速区间内会出现共振区间，其中，该共振区间在耦合电机的情况下能够移动到较低的第二转速区间内。为了改进共振固有属性，在起动期间，电机提供在超过第二转速区间的情况下作用的扭矩。该扭矩虽然能够等于零，但是可避免例如会形成起动装置的发电机模式的负向扭矩。能够借助阻尼器件阻尼所提供的扭矩。这意味着，电机的转子的质量和惯性矩以及阻尼器件如此久地保持，直至共振曲线被降低到不会明显干扰起动过程。例如能够设置，电机必要时起阻尼作用的功能被如此久地保持，直至至少超过通过电机阻尼的共振曲线的最大值。能够设置相应的安全系数。在有利的方式中，将起动装置设为用于驱动系的阻尼器件，只要起动装置与内燃机的曲线转动接合式地连接起动起动。为此，能够这样配置电机的扭矩曲线，使得电机超过决定共振特性的转速，例如至少超过第二转速区间并且必要时也超过第一转速区间提供剩余扭矩(Restmoment)，其中，电机的关于转速下降的扭矩实现阻尼功能，并且能够在一定程度上相当于粘性阻尼器。为了在两个转动方向上转动接合式地连接起动装置与曲轴，能够例如将起动装置设计为没有单向离合器的齿轮起动机，它例如稍后会脱离相应的控制。为此，齿轮起动机能够借助离合器，例如换挡离合器或者摩擦离合器控制。起动发电机或者混合电机能够相应地在之后被切换到发电机模式起动。所建议的驱动系能够通过起动装置在内燃机起动期间的阻尼作用配备这样的内燃机，内燃机因其性质需要振动隔离装置，该振动隔离装置的共振曲线移向更大的转速。这样的内燃机能够例如借助四冲程原理工作，该内燃机具有一至三个汽缸，或者在起动期间使得少于四个汽缸工作。所述技术问题尤其被如此解决，起动装置或者说电机的扭矩曲线延展到更大的转速。被阻尼的或未被阻尼的起动装置因此在转速大于振动隔离装置的共振峰的最大值的情况下提供扭矩，并因此保持驱动系处于连接状态，直至超过所述最大值和必要时超过安全系数。根据所建议的驱动系的有利实施方式，电机能够至少越过第二转速区间都在两个转动方向上转动接合式地与曲轴连接。在电机的转子和曲轴之间的转动接合能够设计为斜齿啮合或者直齿啮合。为此，转子的质量和与转子一起转动的构件保持作为关于共振曲线的重要部件的质量件，扭矩曲线移向更大的转速。例如为了提供电气的单向传导(elektrischeFreilauf)，能够阻止电机的电流流向电机的供电装置并且因此防止有害的电机发电式运行。例如，为此能够在供电装置，例如锂电池，起动电池或者类似装置之间的电路中接入二极管。根据驱动系的另外的实施方式，扭矩曲线能够扩展到较大的转速，方法是，起动装置具有两个并联的、具有不同电机常数的电动机。根据另外的实施方式，能够设置在内燃机的起动过程期间提高电源电压的供电装置，从而使得电机的扭矩曲线由于随着转速增加而升高的电机的运行电压扩展到更大的转速。运行电压能够例如借助接入电路中的DC/DC转换器升高。备选地或者附加地，能够设有他励的直流电动机，其中，能够借助弱磁降低电动机常数。为此，在降低电动机常数的情况下升高电压，由此总体上实现了虽然关于转速较小的，但被扩展到较大的转速区间的发动机扭矩。备选地或者附加地，电机能够被设计为串励电动机，它在超过第二转速区间仍保持与曲轴的转动接合。根据有利的实施方式，能够将电机设计为直流电动机或者具有变频器(Frequenzwandler)的三相同步电动机。备选地，能够将电机设计为具有频率转换器(Frequenzumrichter)的异步电机。换言之，电机的扭矩曲线由于预设的或者关于运行时间形成的阻尼必须直至更高的转速都提供剩余扭矩，从而在整个共振区间内在起动装置与曲轴转动接合式连接的情况下保证充分的阻尼。因此，只有在转速超过驱动系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车的驱动系，具有根据预设的工作原理工作的内燃机，所述内燃机包括曲轴和预设数量的汽缸，所述内燃机还具有通过所述工作原理以及所述汽缸的数量而预设的、具有激励频率的主振动阶次，所述驱动系还具有通过所述曲轴的旋转驱动在所述激励频率的转速区间内起动所述内燃机的起动装置(1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g)和置于所述曲轴之后的、根据所述内燃机的主振动阶次配置的振动隔离装置，所述起动装置具有配备关于转速(n)的扭矩曲线(105,107,109,111,113,115,117,118,119,120,122,123,124,125,127)的电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)，所述驱动系具有在所述内燃机的空转转速(nL)以下的在第一转速区间(Δn2)内出现的共振区间内的共振曲线(101,102,103)，其中，所述共振区间在耦合所述电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)的情况下移动到更低的第二转速区间(Δn1)内，其特征在于，所述电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)提供在超过所述第二转速区间(Δn1)的情况下作用的扭矩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.02 DE 102015224102.51.一种用于机动车的驱动系，具有根据预设的工作原理工作的内燃机，所述内燃机包括曲轴和预设数量的汽缸，所述内燃机还具有通过所述工作原理以及所述汽缸的数量而预设的、具有激励频率的主振动阶次，所述驱动系还具有通过所述曲轴的旋转驱动在所述激励频率的转速区间内起动所述内燃机的起动装置(1,1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g)和置于所述曲轴之后的、根据所述内燃机的主振动阶次配置的振动隔离装置，所述起动装置具有配备关于转速(n)的扭矩曲线(105,107,109,111,113,115,117,118,119,120,122,123,124,125,127)的电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)，所述驱动系具有在所述内燃机的空转转速(nL)以下的在第一转速区间(Δn2)内出现的共振区间内的共振曲线(101,102,103)，其中，所述共振区间在耦合所述电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)的情况下移动到更低的第二转速区间(Δn1)内，其特征在于，所述电机(2,2a,2b,2c,2d,2e,2f,2g)提供在超过所述第二转速区间(Δn1)的情况下作用的扭矩。2.根据权利要求1所述的驱动系，其特征在于，所述起动装置(1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g)至少在所述第二转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·格雷特，马库斯·贝尔，崔亨旭，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE