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DE102019116017A1 - Control of an internal combustion engine of a vehicle, which is assigned to a centrifugal pendulum - Google Patents

Control of an internal combustion engine of a vehicle, which is assigned to a centrifugal pendulum Download PDF

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DE102019116017A1
DE102019116017A1 DE102019116017.0A DE102019116017A DE102019116017A1 DE 102019116017 A1 DE102019116017 A1 DE 102019116017A1 DE 102019116017 A DE102019116017 A DE 102019116017A DE 102019116017 A1 DE102019116017 A1 DE 102019116017A1
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DE
Germany
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torque
internal combustion
combustion engine
pendulum
crankshaft
Prior art date
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Application number
DE102019116017.0A
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German (de)
Inventor
Hervé Mahe
Roel Verhoog
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Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
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Publication date
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Abstract

Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei dieser Verbrennungsmotor Teil einer Antriebsgruppe (1) ist, ferner umfassend:- eine Kurbelwelle, die in Drehung vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, und- ein Fliehkraftpendel (4), das stromabwärts zur Kurbelwelle angeordnet ist, für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment, wobei bei dem Verfahren der Verbrennungsmotor derart gesteuert wird, dass das mittlere Antriebsmoment, das er liefert, eine Polynomfunktion der Geschwindigkeit dieses Motors in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, so dass in diesem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete ungleichförmige Drehmoment kleiner als das maximale ungleichförmige Drehmoment ist, dem das Fliehkraftpendel (4) ausgesetzt werden kann.A method for controlling an internal combustion engine of a vehicle, said internal combustion engine being part of a drive group (1), further comprising: - a crankshaft which is driven in rotation by the internal combustion engine, and - a centrifugal pendulum (4) which is arranged downstream of the crankshaft for the torque generated by the internal combustion engine, the internal combustion engine being controlled in such a way that the average drive torque that it delivers is a polynomial function of the speed of this engine in a predetermined speed range, so that in this predetermined speed range the non-uniform torque assigned to this average drive torque is less than the maximum non-uniform torque that the centrifugal pendulum (4) can be subjected to.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, der einem Fliehkraftpendel zugeordnet ist.The present invention relates to the control of an internal combustion engine of a vehicle which is associated with a centrifugal pendulum.

Die Erfindung betrifft insbesondere die so genannten „Personenkraftwagen“. Die Erfindung kann auch die so genannten „Industriefahrzeuge“ betreffen, wobei diese letztgenannten beispielweise LKWs, öffentliche Verkehrsmittel oder landwirtschaftliche Fahrzeug sind.The invention particularly relates to the so-called “passenger cars”. The invention can also relate to the so-called "industrial vehicles", the latter being for example trucks, public transport or agricultural vehicles.

Es ist bekannt, das Fliehkraftpendel zu verwenden, um die Gesamtheit oder einen Teil des ungleichförmigen Drehmoments, das dem Antriebsmoment, das vom Verbrennungsmotor erzeugt wird, zugeordnet ist, zu filtern.It is known to use the centrifugal pendulum to filter all or part of the non-uniform torque associated with the drive torque generated by the internal combustion engine.

Bei einer solchen Anwendung kann das Fliehkraftpendel in ein Torsionsdämpfungssystem einer Kupplung integriert sein, das geeignet ist, selektiv den Verbrennungsmotor mit dem Getriebe zu verbinden, um die Torsionsschwingungen auf Grund der Drehungleichförmigkeiten des Motors zu filtern. Ein solches Dämpfungssystem ist beispielsweise ein Zweimassenschwungrad.In such an application, the centrifugal pendulum can be integrated in a torsional damping system of a clutch, which is suitable for selectively connecting the internal combustion engine to the transmission in order to filter the torsional vibrations due to the rotational irregularities of the engine. Such a damping system is, for example, a dual mass flywheel.

Als Variante kann bei einer solchen Anwendung das Fliehkraftpendel in eine Reibungskupplungsscheibe, ein Getriebe, automatisiert oder nicht, oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler integriert sein.As a variant, in such an application the centrifugal pendulum can be integrated in a friction clutch disc, a transmission, automated or not, or a hydrodynamic torque converter.

Ein solches Fliehkraftpendel setzt herkömmlicherweise einen Träger oder mehrere in Bezug zu diesem Träger bewegliche Pendelkörper ein, wobei die Verlagerung der Pendelkörper in Bezug zum Träger von Wälzelementen geführt wird, die einerseits mit mit dem Träger verbundenen Wälzbahnen und andererseits mit mit den Pendelkörpern verbundenen Wälzbahnen zusammenwirken. Jeder Pendelkörper umfasst beispielswiese zwei Pendelmassen, die miteinander durch ein oder mehrere Verbindungselemente verbunden sind.Such a centrifugal pendulum conventionally uses a carrier or a plurality of pendulum bodies movable in relation to this carrier, the displacement of the pendulum bodies in relation to the carrier being carried out by rolling elements which on the one hand interact with roller tracks connected to the carrier and on the other hand with roller tracks connected to the pendulum bodies. For example, each pendulum body comprises two pendulum masses which are connected to one another by one or more connecting elements.

Das Fliehkraftpendel kann einem maximalen ungleichförmigen Drehmoment standhalten, auch „Kapazität des Fliehkraftpendels“ genannt. Wenn das ungleichförmige Drehmoment, dem das Fliehkraftpendel ausgesetzt ist, größer als diese Kapazität ist, gelangen die Pendelkörper dieser Vorrichtung am Träger zum Anschlag, wodurch diese letztgenannten beschädigt und Geräusche in Zusammenhang mit den Anschlagstößen erzeugt werden können. Verschiedene Dämpfungsvorrichtungen wurden vorgeschlagen, um diese Stöße zu verringern.The centrifugal pendulum can withstand a maximum non-uniform torque, also called "centrifugal pendulum capacity". If the non-uniform torque to which the centrifugal pendulum is subjected is greater than this capacity, the pendulum bodies of this device come to a stop on the carrier, as a result of which the latter can be damaged and noises can be produced in connection with the impact shocks. Various damping devices have been proposed to reduce these shocks.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Probleme in Zusammenhang mit der Anwendung eines ungleichförmigen Drehmoments an einem Fliehkraftpendel, das seine Kapazität übersteigt, zu lösen.The object of the invention is to solve the problems in connection with the application of a non-uniform torque on a centrifugal pendulum which exceeds its capacity.

Der Erfindung gelingt dies nach einem ihrer Aspekte mit Hilfe eines Verfahrens zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei dieser Verbrennungsmotor Teil einer Antriebsgruppe ist, ferner umfassend:

  • - eine Kurbelwelle, die vom Verbrennungsmotor in Drehung angetrieben wird, und
  • - ein Fliehkraftpendel, das stromabwärts zur Kurbelwelle angeordnet ist, für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment,
wobei bei dem Verfahren der Verbrennungsmotor derart gesteuert wird, dass das mittlere Antriebsmoment, das er liefert, eine Polynomfunktion der Geschwindigkeit dieses Motors in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, so dass in diesem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete ungleichförmige Drehmoment kleiner als das maximale ungleichförmige Drehmoment ist, das das Fliehkraftpendel ertragen kann.The invention achieves this in one of its aspects with the aid of a method for controlling an internal combustion engine of a vehicle, this internal combustion engine being part of a drive group, further comprising:
  • - a crankshaft driven in rotation by the internal combustion engine, and
  • a centrifugal pendulum, which is arranged downstream of the crankshaft, for the torque generated by the internal combustion engine,
wherein in the method the internal combustion engine is controlled such that the average drive torque it delivers is a polynomial function of the speed of this engine in a predetermined speed range, so that in this predetermined speed range the non-uniform torque associated with this average drive torque is smaller than the maximum non-uniform torque is that the centrifugal pendulum can endure.

Im Gegensatz zu den Lösungen des Standes der Technik, die auf die Verringerung der Folgen des Vorhandenseins eines übermäßigen ungleichförmigen Drehmoments, das am Fliehkraftpendel angewandt wird, fokussiert sind, ist es Aufgabe der Erfindung, das Problem an der Wurzel zu behandeln, d.h. den Wert des ungleichförmigen Drehmoments selbst in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich zu behandeln. Auf diese Weise wird vermieden, das Fliehkraftpendel mit zusätzlichen Komponenten ausstatten zu müssen, was Einsparungen im Hinblick auf die Kosten und den Platzbedarf ermöglicht. Auf Grund der verringerten Werte für das ungleichförmige Drehmoment in diesem Geschwindigkeitsbereich bleibt das Fliehkraftpendel in einem Funktionsbereich, in dem es keinem übermäßigen ungleichförmigen Drehmoment ausgesetzt ist.In contrast to the prior art solutions focused on reducing the consequences of the presence of excessive non-uniform torque applied to the centrifugal pendulum, the object of the invention is to address the problem at the root, i.e. treat the value of the non-uniform torque even in a predetermined speed range. This avoids having to equip the centrifugal pendulum with additional components, which enables savings in terms of costs and space. Due to the reduced values for the non-uniform torque in this speed range, the centrifugal pendulum remains in a functional range in which it is not exposed to excessive non-uniform torque.

Im Sinne der vorliegenden Anmeldung:

  • - bedeutet „axial“ „parallel zur Drehachse des Trägers des Fliehkraftpendels“,
  • - bedeutet „radial“ „entlang einer Achse, die einer Ebene orthogonal zu dieser Drehachse angehört und diese Drehachse schneidet“,
  • - bedeutet „im Winkel“ oder „in Umfangsrichtung“ „um diese Drehachse herum“,
  • - bedeutet „orthogonal“ „senkrecht auf eine Radialrichtung“,
  • - bedeutet „verbunden“ „starr gekoppelt“,
  • - ist die Erregungsordnung eines Verbrennungsmotors gleich der Anzahl von Explosionen dieses Motors pro Kurbelwellenumdrehung,
  • - sind „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ in Übertragungsrichtung des Drehmoments vom Verbrennungsmotor zu den Rädern der Antriebsgruppe bezeichnet, wie auch „Eingang“ und „Ausgang“, und
  • - ist die Ruheposition eines Punktes des Fliehkraftpendels jene, in der dieser Punkt frei von Torsionsschwingungen ist, die von den Drehungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors stammen.
In the sense of the present application:
  • - means "axial""parallel to the axis of rotation of the support of the centrifugal pendulum",
  • - means "radial""along an axis which belongs to a plane orthogonal to this axis of rotation and intersects this axis of rotation",
  • - means "at an angle" or "in the circumferential direction""around this axis of rotation",
  • - means "orthogonal""perpendicular to a radial direction",
  • - means "connected""rigidlycoupled",
  • - the excitation order of an internal combustion engine is equal to the number of explosions of this engine per crankshaft revolution,
  • - are designated “upstream” and “downstream” in the direction of transmission of the torque from the internal combustion engine to the wheels of the drive group, as well as “input” and “output”, and
  • - The rest position of a point of the centrifugal force pendulum is that point in which this point is free from torsional vibrations which result from the rotational irregularities of the internal combustion engine.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Antriebsgruppe auch einen Torsionsschwingungsdämpfer umfassen, der elastische Rückstellelemente umfasst, wobei dieser Torsionsschwingungsdämpfer zwischen der Kurbelwelle und dem Fliehkraftpendel für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment zwischengefügt ist, und das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 4. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.According to a first exemplary embodiment of the invention, the drive group can also comprise a torsional vibration damper which comprises elastic return elements, this torsional vibration damper being interposed between the crankshaft and the centrifugal force pendulum for the torque generated by the internal combustion engine, and the mean drive torque being a polynomial 4 , Degree depending on the speed of the engine is in the predetermined speed range.

Das mittlere gesteuerte Antriebsmoment nach diesem Ausführungsbeispiel in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors mit folgendem Ausdruck ausgedrückt: C m ' = s n P 2 n E 2 Ω 4 I 1 m R g k d 1 α C m C a

Figure DE102019116017A1_0001
wobei:

  • - Cm das mittlere Antriebsmoment ist, das vom Verbrennungsmotor ohne Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens geliefert wird,
  • - Ca das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete ungleichförmige Drehmoment ist,
  • - kd die Steifigkeit der einzigen Feder ist, die den Torsionsschwingungsdämpfer gestaltet,
  • - m, Rg, nP, s jeweils sind: die Masse des einzigen Pendelkörpers, der alle Pendelkörper des Fliehkraftpendels gestaltet, der Abstand zwischen der Drehachse des Trägers des Fliehkraftpendels und dem Schwerpunkt dieses einzigen Pendelkörpers, der Sollwert, auf den dieser einzige Pendelkörper abgestimmt ist, und der Maximalwert der kurvigen Distanz, die der Schwerpunkt dieses einzigen Pendelkörpers von seiner Ruheposition aus zurücklegt,
  • - I1 das Trägheitsmoment der Gesamtheit ist, die auf dem Weg des Drehmoments stromaufwärts zum Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet ist und die Kurbelwelle einschließt,
  • - nE die Erregungsordnung des Verbrennungsmotors ist, und
  • - α eine Konstante ist, die die Verstärkung des dem mittleren Antriebsmoment zugeordneten ungleichförmigen Drehmoments bei hohen Getriebegängen übersetzt, wobei α insbesondere zwischen 1 und 3 beträgt.
The average controlled drive torque according to this exemplary embodiment in the predetermined speed range is expressed, for example, as a function of the speed of the engine with the following expression: C m ' = s n P 2 n e 2 Ω 4 I 1 m R G k d 1 α C m C a
Figure DE102019116017A1_0001
in which:
  • C m is the average drive torque that is supplied by the internal combustion engine without using the method according to the invention,
  • C a is the non-uniform torque assigned to this average drive torque,
  • - k d is the stiffness of the only spring that shapes the torsional vibration damper,
  • - m, R g , n P , s are: the mass of the single pendulum body that forms all the pendulum bodies of the centrifugal pendulum, the distance between the axis of rotation of the support of the centrifugal pendulum and the center of gravity of this single pendulum body, the setpoint to which this single pendulum body is based and the maximum value of the curvy distance that the center of gravity of this single pendulum body travels from its rest position,
  • I 1 is the moment of inertia of the whole, which is arranged on the path of the torque upstream of the torsional vibration damper and includes the crankshaft,
  • - n E is the excitation order of the internal combustion engine, and
  • - α is a constant which translates the amplification of the non-uniform torque associated with the average drive torque at high gear ratios, α being in particular between 1 and 3.

Dieser Torsionsschwingungsdämpfer kann von einer einzigen Stufe von elastischen Rückstellelementen gebildet sein, wobei diese elastischen Rückstellelemente in diesem Fall alle parallel zueinander montiert sind.This torsional vibration damper can be formed by a single step of elastic restoring elements, in which case these elastic restoring elements are all mounted parallel to one another.

Als Variante kann dieser Torsionsschwingungsdämpfer von zwei Stufen von elastischen Rückstellelementen, die in Serie montiert sind, gebildet sein, wobei jede Stufe von elastischen Rückstellelementen gebildet ist, die zueinander parallel montiert sind.As a variant, this torsional vibration damper can be formed by two stages of elastic return elements which are mounted in series, each stage being formed by elastic return elements which are mounted parallel to one another.

Nach diesem ersten Ausführungsbeispiel kann das Fliehkraftpendel seinen Träger auf dem sekundären eines Zweimassenschwungrads befestigt haben, in welchem Fall die vorgenannte Steifigkeit jene der Federn dieses Zweimassenschwungrads ist.According to this first embodiment, the centrifugal pendulum can have its carrier fixed on the secondary of a dual mass flywheel, in which case the aforementioned stiffness is that of the springs of this dual mass flywheel.

Nach diesem ersten Ausführungsbeispiel kann das Fliehkraftpendel als Variante seinen Träger auf einer Ausgangsnabe einer Reibungskupplungsscheibe befestigt haben. In diesem Fall kann die vorgenannte Steifigkeit jene der Federn sein, die zwischen dem Träger der Reibbeläge und dieser Ausgangsnabe zwischengefügt sind. Gegebenenfalls kann ein Vordämpfer vorgesehen sein.According to this first embodiment, the centrifugal pendulum can have its carrier attached to an output hub of a friction clutch disc as a variant. In this case, the aforementioned stiffness can be that of the springs, which are interposed between the carrier of the friction linings and this output hub. If necessary, a pre-damper can be provided.

Nach diesem ersten Ausführungsbeispiel kann das Fliehkraftpendel auch stromabwärts zu einem Dämpfer einer nassen oder trockenen Doppelkupplung, einem Dämpfer einer nassen Einfachkupplung oder auch stromabwärts zu einem Dämpfer eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers oder auch eines Dämpfers einer Hybrid-Antriebsgruppe befestigt sein.According to this first exemplary embodiment, the centrifugal force pendulum can also be attached downstream to a damper of a wet or dry double clutch, a damper of a wet single clutch or else downstream to a damper of a hydrodynamic torque converter or else a damper of a hybrid drive group.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Fliehkraftpendel an der Kurbelwelle starr befestigt, und ist das Antriebsmoment ein Polynom 2. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich. Nach diesem zweiten Beispiel wurde das von dem Fliehkraftpendel behandelte ungleichförmige Drehmoment nicht vorher gefiltert.According to a second embodiment of the invention, the centrifugal pendulum is rigidly attached to the crankshaft, and the drive torque is a polynomial 2 , Degree depending on the speed of the engine in the predetermined speed range. According to this second example, the non-uniform torque treated by the centrifugal pendulum was not previously filtered.

Stromabwärts zu dem Fliehkraftpendel können ein oder mehrere Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend elastische Rückstellelemente, vorgesehen sein.Downstream of the centrifugal pendulum can be one or more Torsional vibration damper, comprising elastic return elements, may be provided.

Im Vorhergehenden kann ein elastisches Rückstellelement eine gekrümmte Feder oder eine gerade Feder sein.In the foregoing, an elastic return member may be a curved spring or a straight spring.

Die Obergrenze des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs liegt beispielsweise zwischen 800 U/min und 2000 U/min. So kann die Steuerung des Antriebsmoments zur Verringerung des ungleichförmigen Drehmoments unter 800 U/min oder unter 2000 U/min beispielsweise erfolgen. Diese Steuerung des Antriebsmoments kann ab 0 U/min erfolgen oder nicht.The upper limit of the predetermined speed range is, for example, between 800 rpm and 2000 rpm. For example, the drive torque can be controlled to reduce the non-uniform torque below 800 rpm or below 2000 rpm. This control of the drive torque can take place from 0 rpm or not.

Über den vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich hinaus liefert der Verbrennungsmotor ein Antriebsmoment nach dem Stand der Technik ohne Berücksichtigung der Betrachtung des Werts des ungleichförmigen Drehmoments, das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnet ist, im Vergleich mit dem maximalen ungleichförmigen Drehmoment, das dieses Fliehkraftpendel ertragen kann.Beyond the predetermined speed range, the internal combustion engine delivers a drive torque according to the prior art without taking into account the value of the non-uniform torque which is associated with this mean drive torque, in comparison with the maximum non-uniform torque which this centrifugal force pendulum can bear.

Die Antriebsgruppe kann, wie bereits erwähnt, ein Zweimassenschwungrad, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, ein mit der Kurbelwelle verbundenes Schwungrad, eine trockene oder nasse Doppelkupplung, eine nasse Einfachkupplung, eine Komponente einer Hybrid-Antriebsgruppe oder eine Reibungskupplungsscheibe umfassen. Die Erfindung wird genauer betrachtet mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, einer trockenen Doppelkupplung oder einer nassen Doppelkupplung angewandt, da das ungleichförmige Drehmoment, das dem mittleren Antriebsmoment zugeordnet ist, bei diesen Anwendungen größer als das maximale Drehmoment ist, das das Fliehkraftpendel bei niedrigen Drehzahlen ertragen kann.As already mentioned, the drive group can comprise a dual-mass flywheel, a hydrodynamic torque converter, a flywheel connected to the crankshaft, a dry or wet double clutch, a wet single clutch, a component of a hybrid drive group or a friction clutch disc. The invention is more closely applied to a hydrodynamic torque converter, a dry double clutch, or a wet double clutch, since in these applications the non-uniform torque associated with the mean drive torque is greater than the maximum torque that the centrifugal pendulum can withstand at low speeds.

Die Erfindung hat nach einem weiteren ihrer Aspekte ferner eine Antriebsgruppe eines Fahrzeugs zum Gegenstand, umfassend:

  • - einen Verbrennungsmotor, der ein mittleres Antriebsmoment erzeugt,
  • - eine Kurbelwelle, die in Drehung vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, und
  • - ein Fliehkraftpendel, das stromabwärts zu der Kurbelwelle angeordnet ist, für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment,
wobei das mittlere Antriebsmoment eine Polynomfunktion der Geschwindigkeit dieses Motors in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, so dass in diesem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich das ungleichförmige Drehmoment, das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnet ist, kleiner als das maximale ungleichförmige Drehmoment ist, das das Fliehkraftpendel filtern kann.According to a further of its aspects, the invention further relates to a drive group of a vehicle, comprising:
  • an internal combustion engine which generates an average driving torque,
  • - a crankshaft driven in rotation by the internal combustion engine, and
  • a centrifugal pendulum, which is arranged downstream of the crankshaft, for the torque generated by the internal combustion engine,
wherein the average drive torque is a polynomial function of the speed of this engine in a predetermined speed range, so that in this predetermined speed range the non-uniform torque associated with this average drive torque is less than the maximum non-uniform torque that the centrifugal pendulum can filter.

Die Gesamtheit oder ein Teil der vorgenannten Merkmale ist auch auf diesen weiteren Aspekt der Erfindung anwendbar.All or part of the aforementioned features can also be applied to this further aspect of the invention.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel kann die Antriebsgruppe ferner einen Torsionsschwingungsdämpfer umfassen, der elastische Rückstellelemente umfasst, wobei dieser Torsionsschwingungsdämpfer für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment zwischen der Kurbelwelle und dem Fliehkraftpendel zwischengefügt ist, und ist das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 4. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich.According to a first exemplary embodiment, the drive group can further comprise a torsional vibration damper which comprises elastic return elements, this torsional vibration damper being interposed between the crankshaft and the centrifugal force pendulum for the torque generated by the internal combustion engine, and the mean drive torque is a polynomial 4 , Degree depending on the speed of the engine in the predetermined speed range.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Fliehkraftpendel fest an der Kurbelwelle befestigt sein, wobei das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 2. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.According to a second embodiment, the centrifugal pendulum can be fixed to the crankshaft, the average drive torque being a polynomial 2 , Degree depending on the speed of the engine is in the predetermined speed range.

Die vorgenannte Gesamtheit kann ferner das Getriebe, die Antriebswelle und das Differential umfassen.The aforementioned assembly may further include the transmission, the drive shaft and the differential.

Die Steuerung des Verbrennungsmotors kann zur Gänze oder teilweise mit Hilfe eines Computersystems durchgeführt werden.The control of the internal combustion engine can be carried out in whole or in part with the aid of a computer system.

Im gesamten vorhergehenden Text umfasst das Fliehkraftpendel beispielsweise mehrere Pendelkörper, beispielsweise eine Anzahl zwischen zwei und acht, insbesondere drei oder sechs Pendelkörper. Alle diese Pendelkörper können in Umfangsrichtung aufeinander folgen. Das Fliehkraftpendel kann somit eine Vielzahl von Ebenen senkrecht auf die Drehachse umfassen, in jeder von denen alle Pendelkörper angeordnet sind.Throughout the preceding text, the centrifugal force pendulum comprises, for example, several pendulum bodies, for example a number between two and eight, in particular three or six pendulum bodies. All of these pendulum bodies can follow one another in the circumferential direction. The centrifugal pendulum can thus comprise a plurality of planes perpendicular to the axis of rotation, in each of which all pendulum bodies are arranged.

Der Träger des Fliehkraftpendels kann ein einziger und aus einem Stück hergestellt sein.The support of the centrifugal pendulum can be a single piece and made from one piece.

Jeder Pendelkörper kann umfassen:

  • - eine erste und eine zweite Pendelmasse, die axial zueinander beabstandet und in Bezug zum Träger beweglich sind, wobei die erste Pendelmasse axial auf einer ersten Seite des Trägers angeordnet ist, und die zweite Pendelmasse axial auf einer zweiten Seite des Trägers angeordnet ist, und
  • - mindestens ein Element zur Verbindung der ersten und der zweiten Pendelmasse, das die Massen zueinander bringt.
Each pendulum body can include:
  • a first and a second pendulum mass which are axially spaced apart and movable with respect to the carrier, the first pendulum mass being arranged axially on a first side of the carrier and the second pendulum mass being arranged axially on a second side of the carrier, and
  • - At least one element for connecting the first and the second pendulum mass, which brings the masses together.

Die Vorrichtung kann mindestens ein Wälzelement umfassen, das einerseits mit einer mit dem Träger verbundenen Wälzbahn und andererseits mit einer mit dem Pendelkörper verbundenen Wälzbahn zusammenwirkt, um die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug zum Träger zu führen. The device can comprise at least one rolling element which interacts on the one hand with a rolling track connected to the carrier and on the other hand with a rolling track connected to the pendulum body in order to guide the displacement of the pendulum body in relation to the carrier.

Das Wälzelement kann mit der mit dem Träger verbundenen Wälzbahn und mit der mit dem Pendelkörper verbundenen Wälzbahn nur über seine Außenfläche zusammenwirken. So kann ein selber Abschnitt dieser Außenfläche abwechselnd mit der mit dem Träger verbundenen Wälzbahn und mit der mit dem Pendelkörper verbundenen Wälzbahn zusammenwirken, wenn sich das Wälzelement verlagert.The roller element can only interact with the roller track connected to the carrier and with the roller track connected to the pendulum body via its outer surface. A self-section of this outer surface can alternately interact with the roller track connected to the carrier and with the roller track connected to the pendulum body when the roller element moves.

Die mit dem Pendelkörper verbundene Wälzbahn kann durch das Verbindungselement definiert sein. Mit anderen Worten wirkt das Wälzelement einerseits mit dem Träger und andererseits mit dem Verbindungselement zusammen, um die Verlagerung des Pendelkörpers in Bezug zum Träger zu führen. Jedes Wälzelement kann zwischen den oben erwähnten Wälzbahnen nur in Kompression belastet werden. die mit dem Träger verbundene Wälzbahn und die mit dem Pendelkörper verbundene Wälzbahn, die mit einem selben Wälzelement zusammenwirkt, können zumindest teilweise einander radial gegenüberliegend sein, d.h. dass Ebenen senkrecht auf die Drehachse vorhanden sind, in denen sich diese Wälzbahnen beide erstrecken.The roller track connected to the pendulum body can be defined by the connecting element. In other words, the rolling element interacts on the one hand with the carrier and on the other hand with the connecting element in order to guide the displacement of the pendulum body in relation to the carrier. Each roller element can only be loaded in compression between the roller tracks mentioned above. the roller track connected to the carrier and the roller track connected to the pendulum body, which cooperates with the same roller element, can be at least partially radially opposite one another, i.e. that there are planes perpendicular to the axis of rotation in which these roller tracks both extend.

Nach einer Variante kann der Pendelkörper zwei getrennte Wälzbahnen definieren, wobei eine Wälzbahn in der ersten Pendelmasse definiert ist, und eine Wälzbahn in der zweiten Pendelmasse definiert ist.According to a variant, the pendulum body can define two separate rolling tracks, one rolling track being defined in the first pendulum mass and one rolling track being defined in the second pendulum mass.

Jeder Pendelkörper kann mit einem oder mehreren Anschlagdämpfungselementen versehen sein, die es ermöglichen, die Stöße zwischen dem Pendelkörper und dem Träger beispielsweise beim Abschalten des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs zu verringern.Each pendulum body can be provided with one or more stop damping elements which make it possible to reduce the shocks between the pendulum body and the carrier, for example when the internal combustion engine of the vehicle is switched off.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst jeder Pendelkörper zwei Verbindungselemente, wirkt jedes Verbindungselement mit einem Wälzelement zusammen, und ist jedes Verbindungselement einem Anschlagdämpfungselement zugeordnet.In a particular exemplary embodiment of the invention, each pendulum body comprises two connecting elements, each connecting element interacts with a rolling element, and each connecting element is assigned to a stop damping element.

Jedes Anschlagdämpfungselement kann elastische Eigenschaften aufweisen, die die Dämpfung der Stöße in Verbindung mit der Kontaktnahme des Pendelkörpers und des Trägers verbunden sind. Jedes Anschlagdämpfungselement ist beispielsweise aus Elastomer oder Kautschuk hergestellt.Each stop damping element can have elastic properties which are associated with the damping of the impacts in connection with the contacting of the pendulum body and the carrier. Each stop damping element is made, for example, of elastomer or rubber.

Im gesamten vorhergehenden Text ist jedes Wälzelement beispielsweise eine Walze mit kreisförmigem Querschnitt in einer Ebene senkrecht auf die Drehachse des Trägers. Die axialen Enden der Walze können keine dünne ringförmige Umrandung aufweisen. Die Walze ist beispielsweise aus Stahl hergestellt. Der Walze kann hohl oder voll sein.Throughout the previous text, each rolling element is, for example, a roller with a circular cross section in a plane perpendicular to the axis of rotation of the carrier. The axial ends of the roller cannot have a thin annular border. The roller is made of steel, for example. The roller can be hollow or full.

Im gesamten vorhergehenden Text kann die Form der Wälzbahnen derart sein, dass die Pendelkörper nur in Bezug zum Träger in Translation um eine fiktive Achse parallel zur Drehachse verlagert werden.Throughout the previous text, the shape of the roller tracks can be such that the pendulum bodies are only displaced in translation about a fictitious axis parallel to the axis of rotation in relation to the carrier.

Als Variante kann die Form der Wälzbahnen derart sein, dass die Pendelkörper in Bezug zum Träger verlagert werden sowohl:

  • - in Translation um eine fiktive Achse parallel zur Drehachse, als auch
  • - in Drehung um sich selbst, insbesondere um ihren jeweiligen Schwerpunkt, wobei eine solche Bewegung auch „kombinierte Bewegung“ genannt wird.
As a variant, the shape of the roller tracks can be such that the pendulum bodies are displaced in relation to the support both:
  • - in translation around a fictional axis parallel to the axis of rotation, as well
  • - in rotation around itself, in particular around its respective center of gravity, whereby such a movement is also called “combined movement”.

Der Verbrennungsmotor des Antriebsgruppe kann zwei, drei, vier, fünf oder sechs Zylinder oder mehr umfassen.The internal combustion engine of the drive group can comprise two, three, four, five or six cylinders or more.

Das Fliehkraftpendel weist nicht notwendigerweise nur einen Träger auf, es umfasst beispielsweise zwei Träger, die axial versetzt und miteinander verbunden sind, wobei der Pendelkörper mindestens eine Pendelmasse umfasst, die axial zwischen den zwei Trägern angeordnet ist. Der Pendelkörper umfasst beispielsweise mehrere miteinander verbundene Pendelmassen. Alle diese Pendelmassen eines selben Pendelkörpers können axial zwischen den zwei Trägern angeordnet sein. Als Variante erstreckt(en) sich nur (eine) gewisse Pendelmasse(n) axial zwischen den zwei Trägern, wobei sich (eine) weitere Pendelmasse(n) dieses Pendelkörpers axial über den einen oder den anderen Träger hinaus erstreckt(en).The centrifugal pendulum does not necessarily have only one carrier, it comprises, for example, two carriers which are axially offset and connected to one another, the pendulum body comprising at least one pendulum mass which is arranged axially between the two carriers. The pendulum body includes, for example, several interconnected pendulum masses. All of these pendulum masses of the same pendulum body can be arranged axially between the two supports. As a variant, only a certain pendulum mass (s) extend axially between the two supports, with (a) further pendulum mass (s) of this pendulum body extending axially beyond one or the other carrier.

Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung von nicht beschränkenden Einsatzbeispielen derselben und die Studie der beigefügten Zeichnung besser verständlich, wobei:

  • - 1 eine sehr schematische Ansicht eines Teils einer Antriebsgruppe ist, in der die Erfindung eingesetzt werden kann,
  • - die 2 und 3 zwei Beispiele einer Architektur von Fliehkraftpendeln darstellen, mit denen die Erfindung eingesetzt werden kann, und
  • - 4 ein Graph ist, der es ermöglicht, die Wirkung der Erfindung aufzuzeigen, wenn das Fliehkraftpendel stromabwärts zu einem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet ist.
The invention will be better understood by studying the following description of non-limiting examples of use thereof and the study of the accompanying drawing, in which:
  • - 1 Figure 3 is a very schematic view of part of a drive group in which the invention can be used,
  • - the 2 and 3 represent two examples of a centrifugal pendulum architecture with which the invention can be used, and
  • - 4 is a graph that makes it possible to demonstrate the effect of the invention when the centrifugal pendulum is arranged downstream of a torsional vibration damper.

1 stellt schematisch einen Teil eines Antriebsgruppe 1 eines Fahrzeugs dar. Obwohl in 1 nicht dargestellt, umfasst der Antriebsgruppe 1 bekannterweise einen Verbrennungsmotor zum Antrieb des Fahrzeugs, wobei dieser letztgenannte zwei, drei oder vier Zylinder sowie eine Kurbelwelle umfasst. 1 schematically represents part of a drive group 1 of a vehicle. Although in 1 not shown, includes the drive group 1 known to be an internal combustion engine for driving the vehicle, said latter comprising two, three or four cylinders and a crankshaft.

Dieser Antriebsgruppe 1 umfasst hier:

  • - eine primäre Komponente 2, die die Kurbelwelle einschließt, wobei diese Komponente 2 ein Trägheitsmoment um die Drehachse der Kurbelwelle I1 aufweist, und
  • - einen Torsionsschwingungsdämpfer 3, umfassend elastische Rückstellelemente. Diese elastischen Rückstellelemente sind hier parallel, um eine Dämpfungsstufe zu bilden, und umfassen beispielsweise gerade oder gekrümmte Federn. Die einzige Steifigkeit, die die Gesamtheit der elastischen Rückstellelemente dieses Dämpfers 3 darstellt, ist nachfolgend mit kd bezeichnet.
This drive group 1 includes here:
  • - a primary component 2 , which includes the crankshaft, this component 2 has an moment of inertia about the axis of rotation of the crankshaft I 1 , and
  • - a torsional vibration damper 3 , comprising elastic return elements. These elastic return elements are parallel here to form a damping stage and comprise, for example, straight or curved springs. The only stiffness that the entirety of the elastic return elements of this damper 3 represents, hereinafter referred to as k d .

Am Ausgang des Torsionsschwingungsdämpfers 3 ist ein Fliehkraftpendel 4 montiert. Dieses Fliehkraftpendel 4 umfasst in dem beschriebenen Beispiel einen Träger 5, der am Ausgang des Dämpfers 3 befestigt ist, und Pendelkörper 6, die in Bezug zum Träger 5 beweglich sind.At the exit of the torsional vibration damper 3 is a centrifugal pendulum 4 assembled. This centrifugal pendulum 4 includes a carrier in the example described 5 that at the exit of the damper 3 is attached, and pendulum body 6 related to the carrier 5 are mobile.

Auf bekannte Weise und wie in den 2 und 3 dargestellt, kann jeder Pendelkörper 6 zwei Pendelmassen 7 umfassen, wobei sich jede Pendelmasse 7 axial gegenüber einer Seite des Trägers 5 erstreckt, und zwei Verbindungselemente 8, die die zwei Pendelmassen eines Pendelkörpers 6 verbinden. Die Verbindungselemente 8, die einem selben Pendelkörper 6 angehörten, auch „Querbalken“ genannt, sind in dem betreffenden Beispiel im Winkel versetzt.In a known manner and as in the 2 and 3 shown, each pendulum body 6 two pendulum masses 7 include, with each pendulum mass 7 axially opposite one side of the carrier 5 extends, and two connecting elements 8th which are the two pendulum masses of a pendulum body 6 connect. The fasteners 8th that have the same pendulum body 6 heard, also called "crossbar", are offset in the example in question.

Das Fliehkraftpendel 4 kann ferner Wälzelemente umfassen, die die Verlagerung der Pendelkörper 6 in Bezug zum Träger 5 führen. Die Wälzelemente sind hier Walzen, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Bewegung jedes Pendelkörpers 6 in Bezug zum Träger 5 wird beispielsweise von zwei Wälzelementen geführt.The centrifugal pendulum 4 may also include rolling elements, the displacement of the pendulum body 6 in relation to the carrier 5 to lead. The rolling elements here are rollers that have a circular cross section. The movement of each pendulum body 6 in relation to the carrier 5 is guided, for example, by two rolling elements.

Jedes Wälzelement rollt einerseits auf einer ersten mit dem Träger 5 verbundenen Wälzbahn und andererseits auf einer zweiten mit dem Pendelkörper 6 verbundenen Wälzbahn, um diese Bewegung zu führen. Im Falle der 2 ist jede zweite Wälzbahn von einem Verbindungselement 8 gebildet, während im Falle der 3 jede zweite Wälzbahn direkt innerhalb einer Pendelmasse 7 unabhängig von den Verbindungselementen 8 ausgebildet ist.On the one hand, each rolling element rolls on the first with the carrier 5 connected roller track and on the other on a second with the pendulum body 6 connected roller track to guide this movement. In case of 2 is every second roller track from a connecting element 8th formed while in the case of 3 every second roller track directly within a pendulum mass 7 regardless of the fasteners 8th is trained.

Der Antriebsgruppe 1 umfasst ferner in dem betreffenden Beispiel ein Getriebe, eine Antriebswelle und ein Differential, obwohl diese Elemente nicht dargestellt sind.The drive group 1 further includes, in the example in question, a transmission, a drive shaft and a differential, although these elements are not shown.

Die Erfindung besteht darin, das für niedrige Drehzahlen gelieferte mittlere Antriebsmoment zu verändern, um zu garantieren, dass das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete und von dem Fliehkraftpendel 4 erfasste ungleichförmige Drehmoment unter einem Wert bleibt, ab dem die Pendelkörper 6 am Träger 5 zum Anschlag gelangen.The invention consists in changing the average drive torque delivered for low speeds in order to guarantee that the average drive torque assigned to this and by the centrifugal pendulum 4 detected non-uniform torque remains below a value from which the pendulum body 6 on the carrier 5 come to a stop.

Die Erfindung beruht auf der Feststellung, dass es möglich ist, das mittlere Antriebsmoment für niedrige Drehzahlen, beispielsweise Drehzahlen unter 800 U/min, zu verringern, ohne dass diese den Antrieb des Fahrzeugs echt beeinträchtigt, und so dass das vom Fliehkraftpendel 4 erfasste ungleichförmige Drehmoment unter diesem Wert bleibt, ab dem die Pendelkörper 6 am Träger 5 zum Anschlag gelangen.The invention is based on the finding that it is possible to reduce the average drive torque for low speeds, for example speeds below 800 rpm, without this really impairing the drive of the vehicle, and so that from the centrifugal pendulum 4 Captured non-uniform torque remains below this value, starting from which the pendulum body 6 on the carrier 5 come to a stop.

Es wird eine analytische Erklärung zu der von der Erfindung vorgeschlagenen Lösung geliefert. Es werden hier die folgenden Daten eingeführt:

  • - Cm ist das mittlere Antriebsmoment, das vom Verbrennungsmotor nach dem Stand der Technik geliefert wird,
  • - Ca ist das ungleichförmige Drehmoment, das dem mittleren Antriebsmoment Cm zugeordnet ist,
  • - kd ist die Steifigkeit der einzigen Feder, die den Torsionsschwingungsdämpfer darstellt,
  • - m, Rg, nP, s sind jeweils: die Masse des einzigen Pendelkörpers, der alle Pendelkörper des Fliehkraftpendels darstellt, der Abstand zwischen der Drehachse des Trägers des Pendels und dem Schwerpunkt dieses einzigen Pendelkörpers, der Ordnungswert, auf den dieser einzige Pendelkörper abgestimmt ist, und der Maximalwert der kurvigen Distanz, die der Schwerpunkt dieses einzigen Pendelkörpers von seiner Ruheposition aus durchläuft,
  • - I1 ist das Trägheitsmoment der Gesamtheit, die auf dem Weg des Drehmoments stromaufwärts zum Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet ist, und umfassend die Kurbelwelle,
  • - nE ist die Erregungsordnung des Verbrennungsmotors, und
  • - α ist eine Konstante, die die Verstärkung des dem mittleren Antriebsmoment zugeordneten ungleichförmigen Drehmoments für hohe Getriebegänge, wobei α insbesondere zwischen 1 und 3 beträgt.
An analytical explanation of the solution proposed by the invention is provided. The following data is introduced here:
  • C m is the average drive torque that is delivered by the internal combustion engine according to the prior art,
  • - C a is the non-uniform torque which is assigned to the average drive torque C m ,
  • - k d is the stiffness of the only spring that represents the torsional vibration damper,
  • - m, R g , n P , s are: the mass of the single pendulum body, which represents all the pendulum bodies of the centrifugal pendulum, the distance between the axis of rotation of the support of the pendulum and the center of gravity of this single pendulum body, the order value to which this single pendulum body and the maximum value of the curvy distance that the center of gravity of this single pendulum body travels from its rest position,
  • I 1 is the moment of inertia of the entirety, which is arranged on the path of the torque upstream of the torsional vibration damper and includes the crankshaft,
  • - n E is the excitation order of the internal combustion engine, and
  • - α is a constant which is the amplification of the non-uniform torque associated with the average drive torque for high gear ratios, where α is in particular between 1 and 3.

Der Ausdruck des von dem Fliehkraftpendel 4 nach teilweiser Filterung durch den Torsionsschwingungsdämpfer 3 erfassten ungleichförmigen Drehmoments wird geliefert durch C p = k d C l a n E 2 Ω 2 I 1

Figure DE102019116017A1_0002
The expression of the from the centrifugal pendulum 4 after partial filtering by the torsional vibration damper 3 Non-uniform torque is supplied by C p = k d C l a n e 2 Ω 2 I 1
Figure DE102019116017A1_0002

Überdies wird der Maximalwert des ungleichförmigen Drehmoments, das das Fliehkraftpendel 4 ertragen kann, ohne dass seine Pendelkörper 6 am Träger 5 nach einem Ausschlag von der Ruheposition dieser Pendelkörper aus zum Anschlag kommen, auch „Kapazität des Fliehkraftpendels“ genannt, geliefert durch C c a p a = s n P 2 Ω 2 m R g

Figure DE102019116017A1_0003
Moreover, the maximum value of the non-uniform torque that the centrifugal pendulum 4 can endure without his pendulum body 6 on the carrier 5 after a deflection from the rest position of these pendulum bodies come to a stop, also called the "centrifugal force pendulum capacity", supplied by C c a p a = s n P 2 Ω 2 m R G
Figure DE102019116017A1_0003

Wenn angenommen wird, dass das Drehmoment CP gemäß (1) höchstens gleich der der Kapazität des Fliehkraftpendels 4 gemäß (2) ist, wird als Wert für ein maximales ungleichförmiges Drehmoment im Bereich der Kurbelwelle Ca' folgender Ausdruck erhalten C a ' = s n P 2 n E 2 Ω 4 I 1 m R g k d

Figure DE102019116017A1_0004
If it is assumed that the torque C P according to (1) is at most equal to that of the capacity of the centrifugal pendulum 4 according to (2), the following expression is obtained as the value for a maximum non-uniform torque in the region of the crankshaft C a ' C a ' = s n P 2 n e 2 Ω 4 I 1 m R G k d
Figure DE102019116017A1_0004

Die Berücksichtigung der Verstärkung der Drehungleichförmigkeiten für die Höheren Getriebegänge, beispielsweise für die Gänge ab dem fünften Gang, erfordert die Einführung eines Koeffizienten α, der zwischen 1 und 3 betragen kann, und der zum Erhalt eines korrigierten Werts für dieses maximale ungleichförmige Drehmoment im Bereich der Kurbelwelle führt: C a ' = s n P 2 n E 2 Ω 4 I 1 m R g k d 1 α

Figure DE102019116017A1_0005
Taking into account the amplification of the rotational irregularities for the higher gear gears, for example for the gears from fifth gear, requires the introduction of a coefficient α, which can be between 1 and 3, and to obtain a corrected value for this maximum non-uniform torque in the range of Crankshaft leads: C a ' = s n P 2 n e 2 Ω 4 I 1 m R G k d 1 α
Figure DE102019116017A1_0005

Da das mittlere Antriebsmoment Cm und das ungleichförmige Antriebsmoment Ca proportional sind, wird der Wert des maximalen mittleren Antriebsmoments Cm', das dem Wert des maximalen ungleichförmigen Drehmoments Ca' zugeordnet ist durch Einsatz der folgenden Gleichung erhalten: C m C a = C m ' C a '

Figure DE102019116017A1_0006
Since the average driving torque C m and the non-uniform driving torque C a are proportional, the value of the maximum average driving torque C m 'which is assigned to the value of the maximum non-uniform torque C a ' is obtained by using the following equation: C m C a = C m ' C a '
Figure DE102019116017A1_0006

Für das maximale mittlere Antriebsmoment Cm', das es ermöglicht, zu vermeiden, dass das Fliehkraftpendel 4 einem ungleichförmigen Drehmoment über seiner Kapazität ausgesetzt wird, wird als Ausdruck folgender erhalten: C m ' = s n P 2 n E 2 Ω 4 I 1 m R g k d 1 α C m C a

Figure DE102019116017A1_0007
For the maximum average driving torque C m ', which makes it possible to avoid the centrifugal pendulum 4 subjected to a non-uniform torque above its capacity, the following is obtained as an expression: C m ' = s n P 2 n e 2 Ω 4 I 1 m R G k d 1 α C m C a
Figure DE102019116017A1_0007

So ist festzustellen, dass der Ausdruck des maximalen mittleren Antriebsmoments Cm' eine Polynomfunktion 4. Grades der Drehgeschwindigkeit Ω an der Kurbelwelle ist.It should be noted that the expression of the maximum average drive torque C m 'is a polynomial function 4 , Degree of the rotational speed Ω on the crankshaft.

Bei einer genauen Anwendung ergeben sich beispielsweise die folgenden Zahlenwerte:

  • - s beträgt zwischen 10 und 15 mm,
  • - np beträgt zwischen 0,5 und 4,
  • - ne ist gleich 0,5 oder 1, oder 1,5 oder 2 oder 3,
  • - Ω beträgt zwischen 700 und 2000 U/min,
  • - I1 beträgt zwischen 0,05 und 0,25 kg/m2
  • - kd beträgt zwischen 3 und 25 Nm/°,
  • - m beträgt zwischen 0,2 und 2 kg, und
  • - Rg beträgt zwischen 4 cm und 12 cm.
With a precise application, the following numerical values result, for example:
  • - s is between 10 and 15 mm,
  • - n p is between 0.5 and 4,
  • - n e is equal to 0.5 or 1, or 1.5 or 2 or 3,
  • - Ω is between 700 and 2000 rpm,
  • - I 1 is between 0.05 and 0.25 kg / m 2
  • - k d is between 3 and 25 Nm / °,
  • - m is between 0.2 and 2 kg, and
  • - Rg is between 4 cm and 12 cm.

4 zeigt:

  • - gemäß einer Kurve 100 die Entwicklung des mittleren Drehmoments eines Motors einer Antriebsgruppe ähnlich jener der 1 in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit dieses Motors nach dem Stand der Technik, und
  • - gemäß einer Kurve 101 die Entwicklung dieses selben mittleren Antriebsmoments nach einem besonderen Beispiel.
4 shows:
  • - according to a curve 100 the development of the average torque of an engine in a drive group similar to that of 1 depending on the speed of rotation of this motor according to the prior art, and
  • - according to a curve 101 the development of this same average driving torque according to a special example.

Es ist festzustellen, dass bei unteren Geschwindigkeiten zwischen 1000 und ungefähr 1300 U/min das mittlere Antriebsmoment gemäß diesem Beispiel im Vergleich mit jenem des Standes der Technik verringert ist. Die Kurve 101 ist nämlich unter der Kurve 100 bei diesen Geschwindigkeiten, und diese Kurve 101 stellt eine Polynomfunktion 4. Grades der Geschwindigkeit Ω dar. Über diesen Wert von 1300 U/min hinaus ist das Verhalten des Verbrennungsmotors ähnlich jenem des Standes der Technik.It should be noted that at lower speeds between 1000 and approximately 1300 rpm, the average drive torque according to this example is reduced compared to that of the prior art. The curve 101 is namely under the curve 100 at these speeds, and this curve 101 represents a polynomial function 4 , Degree of speed Ω. Beyond this value of 1300 rpm, the behavior of the internal combustion engine is similar to that of the prior art.

Nach einem zweiten nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Träger des Fliehkraftpendels 5 direkt an der Kurbelwelle befestigt, ohne vorherige Filterung eines Torsionsschwingungsdämpfers ähnlich dem vorher beschriebenen Dämpfer 3.According to a second embodiment, not shown, the support of the centrifugal pendulum is 5 directly attached to the crankshaft, without prior filtering of a torsional vibration damper similar to the damper previously described 3 ,

In diesem Fall muss das maximale ungleichförmige Drehmoment im Bereich der Kurbelwelle Ca' gleich der Kapazität des Fliehkraftpendels Ccapa sein.In this case, the maximum non-uniform torque in the region of the crankshaft C a 'must be equal to the capacity of the centrifugal pendulum Ccapa.

Wenn wieder ein Faktor α, immer noch zwischen 1 und 3, eingeführt wird, wird folgender Ausdruck erhalten: C a ' = s × n P 2 × Ω 2 × m × R g α

Figure DE102019116017A1_0008
If a factor α is again introduced, still between 1 and 3, the following expression is obtained: C a ' = s × n P 2 × Ω 2 × m × R G α
Figure DE102019116017A1_0008

Es wird nun folgender Ausdruck für das mittlere Antriebsmoment Cm' erhalten, der es ermöglicht zu vermeiden, dass das Fliehkraftpendel 4 einem ungleichförmigen Drehmoment über seiner Kapazität ausgesetzt wird: C m ' = s × n P 2 × Ω 2 × m × R g α × C m C a

Figure DE102019116017A1_0009
The following expression is now obtained for the average drive torque C m ', which makes it possible to avoid the centrifugal pendulum 4 is subjected to a non-uniform torque above its capacity: C m ' = s × n P 2 × Ω 2 × m × R G α × C m C a
Figure DE102019116017A1_0009

Es ist somit festzustellen, dass der Ausdruck des mittleren Antriebsmoments Cm' eine Polynomfunktion 2. Grades der Drehgeschwindigkeit an der Kurbelwelle Ω ist.It can thus be stated that the expression of the average drive torque C m 'is a polynomial function 2 , Degree of the rotational speed on the crankshaft is Ω.

Claims (8)

Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, wobei dieser Verbrennungsmotor Teil einer Antriebsgruppe (1) ist, ferner umfassend: - eine Kurbelwelle, die in Drehung vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, und - ein Fliehkraftpendel (4), das für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment stromabwärts zur Kurbelwelle angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren der Verbrennungsmotor derart gesteuert wird, dass das mittlere Antriebsmoment, das er liefert, eine Polynomfunktion der Geschwindigkeit dieses Motors in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, so dass in diesem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete ungleichförmige Drehmoment kleiner als das maximale ungleichförmige Drehmoment ist, welches das Fliehkraftpendel (4) ertragen kann.Method for controlling an internal combustion engine of a vehicle, this internal combustion engine being part of a drive group (1), further comprising: - a crankshaft driven in rotation by the internal combustion engine, and - A centrifugal pendulum (4), which is arranged downstream of the crankshaft for the torque generated by the internal combustion engine, the internal combustion engine being controlled in such a way that the average drive torque it delivers is a polynomial function of the speed of this engine in a predetermined speed range , so that in this predetermined speed range the non-uniform torque assigned to this average drive torque is smaller than the maximum non-uniform torque that the centrifugal force pendulum (4) can endure. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Antriebsgruppe ferner einen Torsionsschwingungsdämpfer (3) umfasst, der elastische Rückstellelemente umfasst, wobei dieser Torsionsschwingungsdämpfer (3) für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment zwischen der Kurbelwelle und dem Fliehkraftpendel (4) zwischengefügt ist, wobei bei dem Verfahren das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 4. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.Procedure according to Claim 1 , in which the drive group further comprises a torsional vibration damper (3) which comprises elastic return elements, this torsional vibration damper (3) for the torque generated by the internal combustion engine being interposed between the crankshaft and the centrifugal pendulum (4), the method using the mean drive torque 4th degree polynomial depending on the speed of the motor is in the predetermined speed range. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Fliehkraftpendel (4) starr an der Kurbelwelle befestigt ist, und bei dem das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 2. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.Procedure according to Claim 1 , in which the centrifugal pendulum (4) is rigidly attached to the crankshaft, and in which the average drive torque is a 2nd degree polynomial depending on the speed of the engine in the predetermined speed range. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Obergrenze des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs zwischen 800 und 2000 U/min liegt.Method according to one of the preceding claims, in which the upper limit of the predetermined speed range is between 800 and 2000 rpm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Antriebsgruppe (1) ferner einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine trockene Doppelkupplung oder eine nasse Doppelkupplung umfasst.Method according to one of the preceding claims, wherein the drive group (1) further comprises a hydrodynamic torque converter, a dry double clutch or a wet double clutch. Antriebsgruppe (1) eines Fahrzeugs, umfassend: - einen Verbrennungsmotor, der ein Antriebsmoment erzeugt, - eine Kurbelwelle, die in Drehung vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, und - ein Fliehkraftpendel (4), das für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment stromabwärts zur Kurbelwelle angeordnet ist, wobei das mittlere Antriebsmoment eine Polynomfunktion der Geschwindigkeit dieses Motors in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist, so dass in diesem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich das diesem mittleren Antriebsmoment zugeordnete ungleichförmige Drehmoment kleiner als das maximale ungleichförmige Drehmoment ist, welches das Fliehkraftpendel (4) ertragen kann.Drive group (1) of a vehicle, comprising: an internal combustion engine that generates a driving torque, - a crankshaft driven in rotation by the internal combustion engine, and - A centrifugal pendulum (4), which is arranged downstream of the crankshaft for the torque generated by the internal combustion engine, the average drive torque being a polynomial function of the speed of this engine in a predetermined speed range, so that in this predetermined speed range the non-uniform torque assigned to this average drive torque is smaller than the maximum non-uniform torque that the centrifugal pendulum (4) can take. Antriebsgruppe nach Anspruch 6, ferner umfassend einen Torsionsschwingungsdämpfer (3), umfassend elastische Rückstellelemente, wobei dieser Torsionsschwingungsdämpfer (3) für das vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment zwischen der Kurbelwelle und dem Fliehkraftpendel (4) zwischengefügt ist, wobei das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 4. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.Drive group after Claim 6 , further comprising a torsional vibration damper (3), comprising elastic restoring elements, said torsional vibration damper (3) for the torque generated by the internal combustion engine being interposed between the crankshaft and the centrifugal pendulum (4), the mean drive torque being a 4th degree polynomial depending on the Speed of the motor is in the predetermined speed range. Antriebsgruppe nach Anspruch 6, wobei das Fliehkraftpendel (4) starr an der Kurbelwelle befestigt ist, wobei das mittlere Antriebsmoment ein Polynom 2. Grades in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Motors in dem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich ist.Drive group after Claim 6 , wherein the centrifugal pendulum (4) is rigidly attached to the crankshaft, the mean drive torque being a 2nd degree polynomial depending on the speed of the engine in the predetermined speed range.
DE102019116017.0A 2018-06-15 2019-06-12 Control of an internal combustion engine of a vehicle, which is assigned to a centrifugal pendulum Pending DE102019116017A1 (en)

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