DE102020104314A1 - Test bench for testing a drive component with a shaft using a model to calculate a future value of a state variable of the shaft - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prüfstand (1) zum Prüfen einer Antriebskomponente (2) für ein Fahrzeug (3), der Prüfstand (1) aufweisend eine Welle (4), einen Elektromotor (5), der mit der Antriebskomponente (2) über die Welle (4) mechanisch koppelbar ist, und ein Steuergerät (6) mit einem kinematischen Modell (7) zur Modellierung eines kinematischen Systems (8), das zumindest die Antriebskomponente (2), den Elektromotor (5) und die Welle (4) aufweist, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, mithilfe des kinematischen Modells (7) zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle (4) für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle (4) die Zustandsgröße der Welle (4) zu regeln.The invention relates to a test bench (1) for testing a drive component (2) for a vehicle (3), the test bench (1) has a shaft (4), an electric motor (5) which is connected to the drive component (2) via the shaft (4) can be coupled mechanically, and a control device (6) with a kinematic model (7) for modeling a kinematic system (8) which has at least the drive component (2), the electric motor (5) and the shaft (4), The control device (6) is set up and designed to use the kinematic model (7) to calculate at least one future value of a state variable of the shaft (4) for a future period of time and, depending on the future value of the state variable of the shaft (4), the state variable to regulate the shaft (4).

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Prüfen einer Antriebskomponente für ein Fahrzeug aufweisend eine Welle und einen Elektromotor, der mit der Antriebskomponente über die Welle mechanisch koppelbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Antriebssystem für ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Prüfen einer Antriebskomponente für ein Fahrzeug.The invention relates to a test bench for testing a drive component for a vehicle having a shaft and an electric motor which can be mechanically coupled to the drive component via the shaft. The invention further relates to a drive system for a vehicle and a method for testing a drive component for a vehicle.

Die WO 2011038429 A1 beschreibt einen Prüfstand zur Nachbildung des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs mit einem Antriebsstrang mit zumindest einer Welle, an welcher eine Belastungsmaschine montierbar ist. Eine Drehmoment-Messvorrichtung zur Messung des Drehmoments an der Welle ist mit einer ein Radmodell aufweisenden Rechenvorrichtung verbunden, welche dazu eingerichtet ist, aus dem gemessenen Drehmoment einen Drehzahl-Sollwert für eine der Belastungsmaschine zugeordnete Drehzahlregelung zu liefern.The WO 2011038429 A1 describes a test bench for emulating the driving behavior of a vehicle with a drive train with at least one shaft on which a loading machine can be mounted. A torque measuring device for measuring the torque on the shaft is connected to a computing device having a wheel model, which is set up to deliver a speed setpoint value for a speed control assigned to the loading machine from the measured torque.

Es wird ein Prüfstand zum Prüfen einer Antriebskomponente für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Der Prüfstand weist eine Welle, einen Elektromotor, der mit der Antriebskomponente über die Welle mechanisch koppelbar ist, und ein Steuergerät mit einem kinematischen Modell zur Modellierung eines kinematischen Systems auf. Das kinematische System weist zumindest die Antriebskomponente, den Elektromotor und die Welle auf. Das Steuergerät ist eingerichtet und ausgebildet, mithilfe des kinematischen Modells zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle die Zustandsgröße der Welle zu regeln. Die Zustandsgröße der Welle ist bei einer derartigen Regelung bevorzugt eine Regelgröße.A test bench for testing a drive component for a vehicle is proposed. The test bench has a shaft, an electric motor that can be mechanically coupled to the drive component via the shaft, and a control unit with a kinematic model for modeling a kinematic system. The kinematic system has at least the drive component, the electric motor and the shaft. The control device is set up and designed to use the kinematic model to calculate at least one future value of a state variable of the shaft for a future period and to regulate the state variable of the shaft as a function of the future value of the state variable of the shaft. In the case of such a control, the state variable of the shaft is preferably a controlled variable.

Um die Zustandsgröße der Welle zu regeln, weist das Steuergerät vorteilhaft einen Regler auf, der in Abhängigkeit von einer Führungsgröße, die in Form eines Sollwertes der Zustandsgröße der Welle ausgeführt sein kann, und einem Wert der Zustandsgröße der Welle einen Wert einer Stellgröße zum Verstellen der Zustandsgröße der Welle berechnet. Das Steuergerät ist bevorzugt eingerichtet, den Wert der Stellgröße an die Antriebskomponente oder den Elektromotor zu senden. Die Antriebskomponente, die Welle und der Elektromotor bilden bevorzugt eine Regelstrecke aus, wenn die Antriebskomponente kinematisch mit dem Elektromotor über die Welle gekoppelt ist. Die Stellgröße wirkt auf die Regelstrecke zum Verstellen des Wertes der Zustandsgröße der Welle. Die Welle kann als eine Abtriebswelle des Elektromotors ausgebildet sein.In order to regulate the state variable of the shaft, the control unit advantageously has a controller which, depending on a reference variable, which can be implemented in the form of a setpoint of the state variable of the shaft, and a value of the state variable of the shaft, a value of a manipulated variable for adjusting the State variable of the wave calculated. The control device is preferably set up to send the value of the manipulated variable to the drive component or the electric motor. The drive component, the shaft and the electric motor preferably form a controlled system if the drive component is kinematically coupled to the electric motor via the shaft. The manipulated variable acts on the controlled system for adjusting the value of the state variable of the shaft. The shaft can be designed as an output shaft of the electric motor.

Anhand des mithilfe des kinematischen Modells berechneten zukünftigen Wertes der Zustandsgröße kann mit dem Steuergerät ein Verhalten des Prüfstandes in dem zukünftigen Zeitraum abgeschätzt werden. Dadurch, dass das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet ist, die Zustandsgröße in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße zu regeln, stellt das Steuergerät eine modellprädiktive Regelung bereit. Die modellprädiktive Regelung kann insbesondere eine Regelgüte einer Regelung der Zustandsgröße der Welle mithilfe des Steuergerätes erhöhen.Based on the future value of the state variable calculated using the kinematic model, the behavior of the test bench in the future period can be estimated with the control unit. Because the control device is set up and designed to regulate the state variable as a function of the future value of the state variable, the control unit provides model-predictive control. The model predictive control can in particular increase the control quality of a control of the state variable of the shaft with the aid of the control device.

Vorteilhafterweise ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, einen zukünftigen Wert der Stellgröße zum Regeln der Zustandsgröße der Welle für den zukünftigen Zeitraum, bevorzugt mithilfe des Reglers, zu berechnen. Das Steuergerät bestimmt den zukünftigen Wert der Stellgröße bevorzugt mithilfe eines Optimierungsverfahrens. Das Optimierungsverfahren umfasst vorteilhaft eine Minimierung einer Kostenfunktion. Die Kostenfunktion gewichtet bevorzugt zumindest den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle, bevorzugt mehrere zukünftige Werte von Zustandsgrößen des kinematischen Systems, gegenüber dem zukünftigen Wert der Stellgröße, bevorzugt gegenüber mehreren zukünftigen Werten der Stellgröße.The control unit is advantageously set up and designed to calculate a future value of the manipulated variable for regulating the state variable of the shaft for the future period, preferably with the aid of the controller. The control unit preferably determines the future value of the manipulated variable using an optimization process. The optimization method advantageously includes a minimization of a cost function. The cost function preferably weights at least the future value of the state variable of the shaft, preferably several future values of state variables of the kinematic system, compared to the future value of the manipulated variable, preferably compared to several future values of the manipulated variable.

Der Prüfstand weist vorteilhaft Befestigungselemente zum Befestigen der Antriebskomponente an dem Prüfstand, wie zum Beispiel Gewinde zum Anschrauben der Antriebskomponente, auf. Der Prüfstand kann einen Prüfzustand einnehmen, in dem die Antriebskomponente an dem Prüfstand befestigt ist und über die Welle mechanisch mit dem Elektromotor gekoppelt ist. Mit einer mechanischen Koppelung ist eine Koppelung gemeint, bei welcher ein von der Antriebskomponente auf die Welle wirkendes Drehmoment ein Drehmoment verursacht, das von der Welle auf den Elektromotor wirkt und ein von dem Elektromotor auf die Welle wirkendes Drehmoment ein Drehmoment verursacht, das von der Welle auf die Antriebskomponente wirkt. Das kinematische Modell ist eingerichtet, das kinematische System in einem Zustand zu simulieren, bei dem die Antriebskomponente mechanisch mit dem Elektromotor gekoppelt ist. Ist die Antriebskomponente nicht an dem Prüfstand befestigt, so befindet sich der Prüfstand in einem bestückbaren Zustand.The test stand advantageously has fastening elements for fastening the drive component to the test stand, such as threads for screwing on the drive component. The test stand can assume a test state in which the drive component is attached to the test stand and is mechanically coupled to the electric motor via the shaft. By mechanical coupling is meant a coupling in which a torque acting on the shaft from the drive component causes a torque acting on the electric motor from the shaft and a torque acting on the shaft by the electric motor causes a torque generated by the shaft acts on the drive component. The kinematic model is set up to simulate the kinematic system in a state in which the drive component is mechanically coupled to the electric motor. If the drive component is not attached to the test bench, the test bench is in an equipable state.

Das Fahrzeug kann in Form eines Personenkraftwagens, eines Lastkraftwagens, eines Schienenfahrzeugs, eines Schiffes oder eines beliebigen Fahrzeugs, welches mithilfe eines durch die Antriebskomponente erzeugten Drehmomentes antreibbar ist, ausgebildet sein. Die Antriebskomponente ist bevorzugt in Form einer Verbrennungskraftmaschine ausgebildet. Der Elektromotor kann ein Dynamometer sein. Die Zustandsgröße der Welle kann beispielsweise eine Drehzahl oder ein auf die Welle wirkendes Drehmoment sein.The vehicle can be in the form of a passenger car, a truck, a rail vehicle, a ship or any vehicle that can be driven using a torque generated by the drive component. The drive component is preferably in the form of a Internal combustion engine trained. The electric motor can be a dynamometer. The state variable of the shaft can be, for example, a speed or a torque acting on the shaft.

Ist die Zustandsgröße der Welle die Drehzahl der Welle, ist das Steuergerät bevorzugt eingerichtet und ausgebildet, die Drehzahl der Welle mithilfe des zukünftigen Wertes der Drehzahl zu regeln. Dies kann es erleichtern, die Antriebskomponente mithilfe des Prüfstands bei vorgegebenen Solldrehzahlen zu betreiben, wobei ein jeweiliger aktueller Wert der Drehzahl der Welle eine geringere Abweichung von der entsprechenden Solldrehzahl im Vergleich zu einer Regelung ohne eine Berechnung des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße aufweisen kann. Dadurch kann ein Kennfeld der Antriebskomponente für ein Steuergerät eines Fahrzeugs mit einer vergleichsweise hohen Präzision erstellt werden.If the state variable of the shaft is the speed of the shaft, the control device is preferably set up and designed to regulate the speed of the shaft using the future value of the speed. This can make it easier to operate the drive component at the specified setpoint speeds using the test bench, with a respective current value of the shaft speed being able to have a smaller deviation from the corresponding setpoint speed compared to a control system without calculating the future value of the state variable. As a result, a map of the drive component for a control unit of a vehicle can be created with a comparatively high precision.

Der Prüfstand ist vorteilhaft ausgebildet, die Welle mithilfe des Elektromotors mit einem von dem Elektromotor auf die Welle wirkenden Drehmomentes, im Folgenden als Dynamometerdrehmoment bezeichnet, zu beaufschlagen. Bevorzugt ist das Dynamometerdrehmoment die Stellgröße zum Regeln der Zustandsgröße, insbesondere der Drehzahl, der Welle. Vorteilhafterweise ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, den Elektromotor derart zu steuern oder zu regeln, dass die Welle mit dem Dynamometerdrehmoment beaufschlagt wird. Das Prüfen der Antriebskomponente kann ein Betreiben der Antriebskomponente bei einer der vorgegebenen Solldrehzahlen umfassen.The test stand is advantageously designed to apply a torque acting on the shaft from the electric motor, hereinafter referred to as dynamometer torque, using the electric motor. The dynamometer torque is preferably the manipulated variable for regulating the state variable, in particular the speed, of the shaft. The control unit is advantageously set up and designed to control or regulate the electric motor in such a way that the dynamometer torque is applied to the shaft. The testing of the drive component can include operating the drive component at one of the predetermined target speeds.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, zumindest einen zukünftigen Wert einer Störgröße des kinematischen Systems für den zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Störgröße die Zustandsgröße der Welle zu regeln. Die Störgröße kann auf die Regelstrecke derart wirken, dass sie den Wert der Zustandsgröße der Welle verändert.In a preferred embodiment, the control device is set up and designed to calculate at least one future value of a disturbance variable of the kinematic system for the future period and to regulate the state variable of the shaft as a function of the future value of the disturbance variable. The disturbance variable can act on the controlled system in such a way that it changes the value of the state variable of the shaft.

Wird die Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Störgröße geregelt, kann die Regelgüte der Regelung der Zustandsgröße der Welle mithilfe des Steuergerätes weiter erhöht werden.If the state variable of the shaft is controlled as a function of the future value of the disturbance variable, the control quality of the regulation of the state variable of the shaft can be increased further using the control unit.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Prüfstand einen Sensor zum Erfassen eines Messwertes einer Zustandsgröße des kinematischen Systems aufweist. Im Rahmen dieser Ausgestaltung ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet ist, einen Wert der Zustandsgröße des kinematischen Systems zu schätzen und mithilfe des Messwertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems eine Korrektur des geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems durchzuführen. Weiterhin ist bei dieser Ausgestaltung das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet ist, als Ergebnis der Korrektur einen korrigierten geschätzten Wert der Zustandsgröße des kinematischen Systems zu ermitteln und den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit des korrigierten geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems zu berechnen. Dadurch ist es möglich, aktuelle Sensordaten, wie zum Beispiel den Messwert der Zustandsgröße des kinematischen Systems, beim Regeln der Zustandsgröße der Welle zu berücksichtigen. Dies kann die Regelgüte weiter erhöhen.In an advantageous embodiment it is provided that the test stand has a sensor for detecting a measured value of a state variable of the kinematic system. As part of this configuration, the control device is set up and designed to estimate a value of the state variable of the kinematic system and to correct the estimated value of the state variable of the kinematic system with the aid of the measured value of the state variable of the kinematic system. Furthermore, in this embodiment, the control device is set up and designed to determine a corrected estimated value of the state variable of the kinematic system as a result of the correction and to calculate the future value of the state variable of the shaft as a function of the corrected estimated value of the state variable of the kinematic system. This makes it possible to take current sensor data, such as the measured value of the state variable of the kinematic system, into account when regulating the state variable of the shaft. This can further increase the control quality.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet ist, bei einer Durchführung der Korrektur des geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems einen Einfluss der Störgröße auf das kinematische System zu berücksichtigen. Wird die Korrektur derartig durchgeführt, stellt das Steuergerät einen Störgrößenbeobachter bereit, mit dem der stationäre Regelfehler kompensiert werden kann. Dies wirkt sich vor allem im Zusammenhang mit der modellprädiktiven Regelung besonders vorteilhaft aus, weil die modellprädiktive Regelung eine Entstehung von stationären Regelfehlern verursachen kann. Des Weiteren kann ein transienter Regelfehler reduziert werden, wenn bei der Durchführung der Korrektur der Einfluss der Störgröße berücksichtigt wird.An advantageous development provides that the control device is set up and designed to take into account an influence of the disturbance variable on the kinematic system when carrying out the correction of the estimated value of the state variable of the kinematic system. If the correction is carried out in this way, the control unit provides a disturbance variable observer with whom the stationary control error can be compensated. This is particularly advantageous in connection with the model predictive control, because the model predictive control can cause stationary control errors to occur. Furthermore, a transient control error can be reduced if the influence of the disturbance variable is taken into account when performing the correction.

Der stationäre Regelfehler kann somit kompensiert und der transiente Regelfehler reduziert werden, indem das Steuergerät die Zustandsgröße der Welle auch in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Störgröße regelt. Des Weiteren kann dadurch das Optimierungsverfahren zur Bestimmung des zukünftigen Wertes der Stellgröße verbessert werden.The stationary control error can thus be compensated and the transient control error can be reduced by the control device regulating the state variable of the shaft also as a function of the future value of the disturbance variable. Furthermore, the optimization method for determining the future value of the manipulated variable can thereby be improved.

Die Begriffe Störgröße, Stellgröße, Regelgröße, Führungsgröße, Regelstrecke und Regler bezeichnen jeweils den Begriff Störgröße, Stellgröße, Regelgröße, Führungsgröße, Regelstrecke beziehungsweise Regler, wie er auf dem Gebiet der Regelungstechnik standardmäßig verwendet wird und insbesondere nach DIN 19226 „Leittechnik, Regelungstechnik und Steuerungstechnik“ genormt ist. In den meisten Fällen ist ein Wert der Störgröße nicht modellierbar beziehungsweise kann nicht für den zukünftigen Zeitraum berechnet werden. Insbesondere unterscheidet sich die Störgröße von der Regelgröße dadurch, dass das kinematische Modell die Regelgröße aber nicht die Störgröße berücksichtigt.The terms disturbance variable, manipulated variable, controlled variable, command variable, controlled system and controller each denote the term interfering variable, manipulated variable, controlled variable, command variable, controlled system or controller as it is used as standard in the field of control technology and in particular according to DIN 19226 “Control technology, control technology and control technology “Is standardized. In most cases, a value of the disturbance variable cannot be modeled or cannot be calculated for the future period. In particular, the disturbance variable differs from the controlled variable in that the kinematic model considers the controlled variable but not the disturbance variable.

In einer Weiterbildung ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit zumindest einer Totzeit des Prüfstands zu berechnen. Die Totzeit kann durch Verzögerungen bei einer Kommunikation von Signalen, die an das Steuergerät gesendet werden, verursacht werden. Beispielsweise kann ein Drehzahlsensor Positionen der Welle abtasten und diese an das Steuergerät senden, wobei das Steuergerät diese mit einer Signalverzögerung empfangen kann. Des Weiteren kann die Totzeit bei einem Einstellen der Stellgröße, beispielsweise durch benötigte Rechenzeiten bei einer digitalen Datenverarbeitung, die beispielsweise in dem Steuergerät oder einem Frequenzumrichter stattfinden können, entstehen. Vorteilhafterweise berechnet das Steuergerät einen Wert der Kostenfunktion in Abhängigkeit der Totzeit. Dadurch kann das Optimierungsverfahren zur Bestimmung des zukünftigen Wertes der Stellgröße weiter verbessert werden.In one development, the control device is set up and designed to calculate the future value of the state variable of the shaft as a function of at least one dead time of the test bench. The dead time can be caused by delays in communication of signals that are sent to the control unit. For example, a speed sensor can scan positions of the shaft and send them to the control unit, the control unit being able to receive them with a signal delay. Furthermore, the dead time can occur when the manipulated variable is set, for example due to required computing times in digital data processing, which can take place, for example, in the control unit or a frequency converter. The control unit advantageously calculates a value of the cost function as a function of the dead time. As a result, the optimization method for determining the future value of the manipulated variable can be further improved.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, mithilfe des kinematischen Modells die Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit des mithilfe des Elektromotors erzeugbaren auf die Welle wirkenden Drehmomentes, d.h. dem Dynamometerdrehmoment, zu regeln und das mithilfe des Elektromotors erzeugbare Drehmoment in Abhängigkeit einer Simulation zumindest einer Komponente eines Antriebsstranges des Fahrzeugs zu bestimmen. Bei dieser Ausführungsform kann das Steuergerät eine Recheneinheit zur Simulation zumindest der Komponente des Antriebsstranges umfassen. Beispielsweise kann das Steuergerät eingerichtet sein, eine Getriebedrehzahl oder einen zeitlichen Verlauf der Getriebedrehzahl anhand der Simulation der Komponente des Antriebsstranges zu bestimmen und in Abhängigkeit der Getriebedrehzahl oder des zeitlichen Verlaufes der Getriebedrehzahl das Dynamometerdrehmoment zu berechnen.In an advantageous embodiment, the control device is set up and designed to use the kinematic model to determine the state variable of the shaft as a function of the torque that can be generated on the shaft using the electric motor, i.e. regulating the dynamometer torque and determining the torque that can be generated with the aid of the electric motor as a function of a simulation of at least one component of a drive train of the vehicle. In this embodiment, the control unit can comprise a computing unit for simulating at least the component of the drive train. For example, the control unit can be set up to determine a transmission speed or a time course of the transmission speed using the simulation of the component of the drive train and to calculate the dynamometer torque as a function of the transmission speed or the time course of the transmission speed.

Vorteilhafterweise ist die Recheneinheit eingerichtet, die Komponente, mehrere Komponenten oder alle Komponenten des Antriebsstranges, bevorzugt unter Berücksichtigung von jeweiligen Massenträgheitsmomenten der Komponenten des Antriebsstranges und Dämpfungselementen des Antriebsstranges, zu simulieren.The computing unit is advantageously set up to simulate the component, several components or all components of the drive train, preferably taking into account the respective moments of inertia of the components of the drive train and damping elements of the drive train.

Dadurch, dass das Steuergerät das Dynamometerdrehmoment in Abhängigkeit der Simulation bestimmt, kann die Antriebskomponente in Form eines „Engine in the Loop“- Testverfahrens mit dem Prüfstand geprüft werden. Dies kann ein Hardwareaufwand dahingehend reduzieren, dass die Komponente des Antriebsstranges nicht in Form von Hardware bereitgestellt werden muss, um ein Zusammenwirken der Antriebskomponente mit der Komponente des Antriebsstranges zu testen oder zu optimieren. Die Komponente des Antriebsstranges kann beispielsweise ein Getriebe, ein Schwungrad, eine Kupplung, ein Differential oder ein Rad sein.Because the control unit determines the dynamometer torque as a function of the simulation, the drive component can be tested with the test bench in the form of an “engine in the loop” test procedure. This can reduce hardware expenditure to the extent that the component of the drive train does not have to be provided in the form of hardware in order to test or optimize the interaction of the drive component with the component of the drive train. The drive train component may be, for example, a transmission, a flywheel, a clutch, a differential, or a wheel.

Das kinematische Modell kann in Form eines Berechnungsmoduls in dem Steuergerät gespeichert sein. Das Berechnungsmodul ist bevorzugt eingerichtet, in Abhängigkeit von einem ersten Wert einer Zustandsgröße oder ersten Werten von Zustandsgrößen des kinematischen Systems den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle, bevorzugt in Abhängigkeit einer Massenträgheit der Antriebskomponente und einer Massenträgheit des Elektromotors, zu berechnen. Der erste Wert der Zustandsgröße beziehungsweise die ersten Werte der Zustandsgrößen des kinematischen Systems beziehen sich auf einen ersten Zeitraum, der zeitlich gesehen vor dem zukünftigen Zeitraum liegt. Der zukünftige Zeitraum und/oder der erste Zeitraum können infinitesimal klein sein und in Form eines zukünftigen Zeitpunktes beziehungsweise ersten Zeitpunktes ausgebildet sein.The kinematic model can be stored in the control unit in the form of a calculation module. The calculation module is preferably set up to calculate the future value of the state variable of the shaft, preferably as a function of a mass inertia of the drive component and a mass inertia of the electric motor, as a function of a first value of a state variable or first values of state variables of the kinematic system. The first value of the state variable or the first values of the state variables of the kinematic system relate to a first period of time that is temporally ahead of the future period. The future period and / or the first period can be infinitesimally small and be in the form of a future point in time or first point in time.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuergerät eingerichtet und ausgebildet, den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit eines geschätzten Drehmomentes der Antriebskomponente zu bestimmen und das geschätzte Drehmoment der Antriebskomponente mithilfe eines Kennfeldes der Antriebskomponente zu ermitteln. Das geschätzte Drehmoment kann, wie unten beschrieben, in Form eines theoretischen Drehmomentes, bevorzugt in Abhängigkeit einer Fahrpedalstellung, mithilfe des Kennfeldes ermittelt werden. Das Kennfeld kann durch vorhergehende Prüfstandsversuche oder anhand einer Datenbank ermittelt werden. Die Datenbank umfasst vorteilhaft einen Satz von Kennfeldern von weiteren Antriebskomponenten, die mechanisch und thermisch ähnlich zu der Antriebskomponente sind.According to an advantageous embodiment, the control device is set up and designed to determine the future value of the state variable of the shaft as a function of an estimated torque of the drive component and to determine the estimated torque of the drive component using a characteristic diagram of the drive component. As described below, the estimated torque can be determined in the form of a theoretical torque, preferably as a function of an accelerator pedal position, using the characteristic diagram. The map can be determined by previous test bench tests or using a database. The database advantageously includes a set of characteristic maps of further drive components that are mechanically and thermally similar to the drive component.

Eine Berechnung des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle mithilfe des Kennfeldes hat den Vorteil, dass das Drehmoment der Antriebskomponente in Form des geschätzten Drehmomentes ermittelt werden kann, ohne eine Differentialgleichung wie beim Durchführen einer Simulation lösen zu müssen. Dadurch ist es möglich, den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle in Echtzeit zu ermitteln. Dies kann die Regelgüte der Regelung der Zustandsgröße der Welle mithilfe des Steuergerätes weiter erhöhen.A calculation of the future value of the state variable of the shaft using the characteristic diagram has the advantage that the torque of the drive component can be determined in the form of the estimated torque without having to solve a differential equation as when carrying out a simulation. This makes it possible to determine the future value of the state variable of the wave in real time. This can further increase the control quality of the control of the state variable of the shaft with the aid of the control device.

Das Kennfeld bildet vorteilhaft Werte von Zustandsgrößen der Antriebskomponente auf einen Wert des geschätzten Drehmomentes ab. Einer der Zustandsgrößen der Antriebskomponente kann eine Drehzahl der Antriebskomponente, insbesondere eine Drehzahl einer Kurbelwelle der Antriebskomponente, sein. Bevorzugt ist die Drehzahl der Antriebskomponente gleich der Drehzahl der Welle, wenn die Antriebskomponente mit dem Elektromotor über die Welle mechanisch gekoppelt ist. The characteristic diagram advantageously maps values of state variables of the drive component to a value of the estimated torque. One of the state variables of the drive component can be a rotational speed of the drive component, in particular a rotational speed of a crankshaft of the drive component. The speed of the drive component is preferably equal to the speed of the shaft if the drive component is mechanically coupled to the electric motor via the shaft.

Des Weiteren wird ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Das Antriebssystem weist eine Antriebskomponente, eine Welle, einen Elektromotor, der mit der Antriebskomponente über die Welle mechanisch gekoppelt ist, und ein Steuergerät mit einem kinematischen Modell zur Modellierung eines kinematischen Systems. Das kinematische System weist zumindest die Antriebskomponente, den Elektromotor und die Welle auf. Das Steuergerät des Antriebssystems ist eingerichtet und ausgebildet, mithilfe des kinematischen Modells zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle die Zustandsgröße der Welle zu regeln. Dadurch, dass das Steuergerät des Antriebssystems eingerichtet ist, den zukünftigen Wertes der Zustandsgröße bei einer Regelung der Zustandsgröße der Welle zu berücksichtigen, kann ein Verhalten des Antriebssystems in dem zukünftigen Zeitraum abgeschätzt werden und dadurch eine Regelgüte erhöht werden. Das Steuergerät des Antriebssystems kann sich von dem Steuergerät des Prüfstandes unterscheiden. In einer davon verschiedenen Variante ist das Steuergerät des Antriebssystems gleich dem Steuergerät des Prüfstandes.A drive system for a vehicle is also proposed. The drive system has a drive component, a shaft, an electric motor that is mechanically coupled to the drive component via the shaft, and a control device with a kinematic model for modeling a kinematic system. The kinematic system has at least the drive component, the electric motor and the shaft. The control unit of the drive system is set up and designed to use the kinematic model to calculate at least one future value of a state variable of the shaft for a future period and to regulate the state variable of the shaft as a function of the future value of the state variable of the shaft. Because the control unit of the drive system is set up to take into account the future value of the state variable when regulating the state quantity of the shaft, a behavior of the drive system can be estimated in the future period and thereby a control quality can be increased. The control unit of the drive system can differ from the control unit of the test bench. In a different variant, the control unit of the drive system is the same as the control unit of the test bench.

Des Weiteren wird ein Verfahren zum Prüfen einer Antriebskomponente für ein Fahrzeug vorgeschlagen. Die Antriebskomponente ist über eine Welle mechanisch mit einem Elektromotor koppelbar. Das Verfahren hat die folgenden Schritte. In einem ersten Schritt wird ein zukünftiger Wert einer Zustandsgröße der Welle für einen zukünftigen Zeitraum mithilfe eines kinematischen Modells zur Modellierung eines kinematischen Systems berechnet. Das kinematische System weist zumindest die Antriebskomponente, den Elektromotor und die Welle auf.Furthermore, a method for testing a drive component for a vehicle is proposed. The drive component can be mechanically coupled to an electric motor via a shaft. The procedure has the following steps. In a first step, a future value of a state variable of the shaft for a future period is calculated using a kinematic model for modeling a kinematic system. The kinematic system has at least the drive component, the electric motor and the shaft.

In einem zweiten Schritt wird die Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle geregelt. Dadurch, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren die Zustandsgröße der Welle in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle geregelt wird, können mit dem Verfahren die gleichen Vorteile wie mit dem vorgeschlagenen Prüfstand erzielt werden. Das Prüfen der Antriebskomponenten kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Drehzahl der Welle geregelt wird und bei einer erreichten Drehzahl Zustandsgrößen der Antriebskomponente gemessen und mit Grenzwerten verglichen werden. Die Zustandsgrößen können beispielsweise Konzentrationen von Schadstoffen in einem Abgas der Antriebskomponente sein.In a second step, the state variable of the shaft is regulated depending on the future value of the state variable of the shaft. Because the state variable of the shaft is regulated as a function of the future value of the state variable of the shaft in the proposed method, the method can achieve the same advantages as with the proposed test bench. The drive components can be checked, for example, in such a way that the rotational speed of the shaft is regulated and, when the rotational speed is reached, state variables of the drive component are measured and compared with limit values. The state variables can be concentrations of pollutants in an exhaust gas of the drive component, for example.

Sowohl das kinematische Modell des Steuergerätes des Antriebssystems als auch das kinematische Modell, wie es bei dem vorgeschlagenen Verfahren verwendet wird, können nach einer der oben oder im Folgenden beschriebenen Varianten des kinematischen Modells des Steuergerätes des Prüfstandes ausgebildet sein.Both the kinematic model of the control unit of the drive system and the kinematic model as used in the proposed method can be designed according to one of the variants of the kinematic model of the control unit of the test bench described above or below.

Des Weiteren wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen. Das Computerprogrammprodukt umfasst ein Programm, das, wenn es von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlasst, ein Verfahren nach einer der oben oder im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen durchzuführen.A computer program product is also proposed. The computer program product comprises a program which, when executed by a computer, causes the computer to carry out a method according to one of the configurations described above or below.

Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt schematisch

  • 1 ein Fahrzeug mit einer Antriebskomponente,
  • 2 einen Prüfstand zum Prüfen der in 1 gezeigten Antriebskomponente mit einem Elektromotor, einer Welle und einem Steuergerät mit einem kinematischen Modell,
  • 3 eine schematische Skizze einer ersten Ausführungsform des in 2 gezeigten kinematischen Modells,
  • 4 einen Regelkreis mit einem Regler zur Regelung einer Zustandsgröße der in 2 gezeigten Welle,
  • 5 Schritte eines Verfahrens zum Prüfen der in 1 gezeigten Antriebskomponente,
  • 6 ein Antriebssystem für ein weiteres Fahrzeug.
The dependent claims describe further advantageous embodiments of the invention. Preferred exemplary embodiments are explained in more detail with reference to the following figures. It shows schematically
  • 1 a vehicle with a drive component,
  • 2nd a test bench for testing the in 1 shown drive component with an electric motor, a shaft and a control unit with a kinematic model,
  • 3rd is a schematic sketch of a first embodiment of the in 2nd shown kinematic model,
  • 4th a control loop with a controller for regulating a state variable in 2nd shown wave,
  • 5 Steps of a procedure for checking the in 1 drive component shown,
  • 6 a drive system for another vehicle.

1 zeigt ein Fahrzeug 3 mit einer Antriebskomponente 2 zum Antreiben des Fahrzeugs 3. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeug 3 als Kraftfahrzeug und die Antriebskomponente als ein Verbrennungsmotor ausgebildet. 1 shows a vehicle 3rd with a drive component 2nd for driving the vehicle 3rd . In a preferred embodiment, the vehicle 3rd designed as a motor vehicle and the drive component as an internal combustion engine.

2 zeigt einen Prüfstand 1 zum Prüfen der Antriebskomponente 2 für das Fahrzeug 3. Der Prüfstand 1 weist eine Welle 4, einen Elektromotor 5, der mit der Antriebskomponente 2 über die Welle 4 mechanisch koppelbar ist, und ein Steuergerät 6 mit einem kinematischen Modell 7 zur Modellierung eines kinematischen Systems 8 auf. Das kinematische System 8 weist zumindest die Antriebskomponente 2, den Elektromotor 5 und die Welle 4 auf. Das Steuergerät 6 ist eingerichtet und ausgebildet, mit Hilfe des kinematischen Modells 7 zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle 4 für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit von dem zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle 4 die Zustandsgröße der Welle 4 zu regeln. Die Welle 4 ist bevorzugt in Form eine Gelenkwelle ausgebildet und koppelt den Elektromotor 5 mechanisch über eine Kupplung 10 und einen Schwingungsdämpfer 11 mit einer Kurbelwelle 12 der Antriebskomponente 2. 2nd shows a test bench 1 for testing the drive component 2nd for the vehicle 3rd . The test bench 1 points a wave 4th , an electric motor 5 with the drive component 2nd over the wave 4th is mechanically coupled, and a control unit 6 with a kinematic model 7 for modeling a kinematic system 8th on. The kinematic system 8th has at least the drive component 2nd , the electric motor 5 and the wave 4th on. The control unit 6 is set up and trained using the kinematic model 7 at least one future value of a state quantity of the wave 4th to calculate for a future period and depending on the future value of the state quantity of the wave 4th the state quantity of the wave 4th to regulate. The wave 4th is preferably designed in the form of a cardan shaft and couples the electric motor 5 mechanically via a clutch 10th and a vibration damper 11 with a crankshaft 12th the drive component 2nd .

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der Elektromotor 5 in Form eines Dynamometers ausgebildet und mit Hilfe eines Frequenzumrichters 9 steuerbar. Der Frequenzumrichter 9 ist vorzugsweise eingerichtet, Spulen des Elektromotors 5 derart zu bestromen, dass der Elektromotor 5 die Welle 4 mit einem Dynamometerdrehmoment beaufschlagt. Das Dynamometerdrehmoment ist mit Hilfe von jeweiligen Steuerströmen, die durch die jeweiligen Spulen des Dynamometers fließen, erzeugbar. Die Steuerströme stellt der Frequenzumrichter 9 vorteilhaft in Abhängigkeit von einem mit Hilfe des Steuergerätes 6 berechneten Solldrehmoment MDyno,s und einer mit Hilfe des Steuergerätes 6 berechneten Solldrehzahl ns ein.At the in 2nd The embodiment shown is the electric motor 5 trained in the form of a dynamometer and with the help of a frequency converter 9 controllable. The frequency converter 9 is preferably set up coils of the electric motor 5 to energize such that the electric motor 5 the wave 4th applied with a dynamometer torque. The dynamometer torque can be generated with the aid of respective control currents which flow through the respective coils of the dynamometer. The control currents are provided by the frequency converter 9 advantageous depending on one with the help of the control unit 6 calculated target torque M Dyno, s and one with the help of the control unit 6 calculated target speed n s .

3 zeigt eine schematische Skizze einer ersten möglichen Variante des kinematischen Modells 7 zur Modellierung des kinematischen Systems 8. Das kinematische Modell 7 ist bei dieser Ausführungsform vorteilhafterweise in Form eines Berechnungsmoduls 30 mit einzelnen Berechnungseinheiten 31, 35, 38, 43, 45, 47 ausgebildet. Vorzugsweise berechnet eine erste Berechnungseinheit 31 in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung 32 des Fahrzeugs 3, bevorzugt mit Hilfe eines Kennfeldes 33, ein theoretisches Drehmoment 34 der Antriebskomponente 2. Das theoretische Drehmoment 34 kann als ein Solldrehmoment MVM,s der Antriebskomponente 2 betrachtet werden, da es von der Fahrpedalstellung 32 abhängt. Eine zweite Berechnungseinheit 35 berechnet vorteilhaft in Abhängigkeit von dem theoretischen Drehmoment 34 und zumindest einer ersten Totzeit 36 ein verzögertes Drehmoment 37 der Antriebskomponente 2, im Folgenden auch als MVM,i bezeichnet. Die erste Totzeit 36 kann beispielsweise durch eine Verzögerung bei einer digitalen Datenverarbeitung in dem Steuergerät 6 verursacht werden. 3rd shows a schematic sketch of a first possible variant of the kinematic model 7 for modeling the kinematic system 8th . The kinematic model 7 in this embodiment is advantageously in the form of a calculation module 30th with individual calculation units 31 , 35 , 38 , 43 , 45 , 47 educated. A first calculation unit preferably calculates 31 depending on an accelerator pedal position 32 of the vehicle 3rd , preferably using a map 33 , a theoretical torque 34 the drive component 2nd . The theoretical torque 34 can be a target torque M VM, s of the drive component 2nd be considered as it is from the accelerator pedal position 32 depends. A second calculation unit 35 calculated advantageously depending on the theoretical torque 34 and at least a first dead time 36 a delayed torque 37 the drive component 2nd , hereinafter also referred to as M VM, i . The first dead time 36 can be caused, for example, by a delay in digital data processing in the control unit 6 caused.

Eine dritte Berechnungseinheit 38 berechnet bevorzugt in Abhängigkeit von dem Solldrehmoment 29 MDyno,s und einer zweiten Totzeit 39 ein zweites verzögertes Drehmoment 40, im Folgenden auch als MDyno,i bezeichnet. Die zweite Totzeit 39 kann beispielsweise durch Prozesszeiten des Frequenzumrichters 9, insbesondere durch ein Einstellen der Steuerströme, verursacht werden. Vorteilhaft addiert eine vierte Berechnungseinheit 41 das verzögerte Drehmoment 37 der Antriebskomponente 2 mit dem zweiten verzögerten Drehmoment 40 zu einem gesamten Drehmoment 42. Das gesamte Drehmoment 42 kann als eine Summe aller Drehmomente aufgefasst werden, die auf die Welle 4 wirken. In Abhängigkeit von dem gesamten Drehmoment 42 berechnet vorteilhafterweise eine vierte Berechnungseinheit 43 unter Berücksichtigung eines Massenträgheitsmomentes JVM der Antriebskomponente 2 und eines Massenträgheitsmomentes JVM des Elektromotors 5 eine theoretische Winkelbeschleunigung 44 der Welle 4.A third calculation unit 38 preferably calculated depending on the target torque 29 M Dyno, s and a second dead time 39 a second delayed torque 40 , hereinafter also referred to as M Dyno, i . The second dead time 39 can, for example, by process times of the frequency converter 9 , in particular by setting the control currents. A fourth calculation unit advantageously adds 41 the delayed torque 37 the drive component 2nd with the second delayed torque 40 to a total torque 42 . The total torque 42 can be understood as a sum of all torques on the shaft 4th Act. Depending on the total torque 42 advantageously calculates a fourth calculation unit 43 taking into account a moment of inertia J VM of the drive component 2nd and a moment of inertia J VM of the electric motor 5 a theoretical angular acceleration 44 the wave 4th .

Eine fünfte Berechnungseinheit 45 ermittelt bevorzugt anhand der theoretischen Winkelbeschleunigung 44, bevorzugt mittels Durchführung einer Integration der theoretischen Winkelbeschleunigung 44, eine Änderung einer theoretischen Winkelgeschwindigkeit 46 der Welle 4. Weiterhin berechnet vorteilhafterweise eine sechste Berechnungseinheit 47 anhand der Änderung der theoretischen Winkelgeschwindigkeit 46 der Welle 4 und einer dritten Totzeit 48 eine Änderung der Winkelgeschwindigkeit 49 der Welle 4. Die dritte Totzeit 48 kann durch eine Zeitverzögerung bei einer Kommunikation zwischen einem Drehzahlsensor 13 zur Messung der Drehzahl der Welle 4 und dem Steuergerät 6 verursacht werden. Vorteilhafterweise ist das Steuergerät 6 eingerichtet, mithilfe der Änderung der Winkelgeschwindigkeit 49 der Welle 4 den zukünftigen Wert der Drehzahl der Welle 4 für den zukünftigen Zeitraum zu berechnen. Beispielsweise kann das Steuergerät 6 den zukünftigen Wert der Drehzahl der Welle 4 durch eine Addition der berechneten Änderung der Winkelgeschwindigkeit 49 der Welle 4 zu einem mit dem Drehzahlsensor 13 gemessenen Wert der Drehzahl der Welle 4 berechnen. In diesem Fall ist die Drehzahl der Welle 4 die Zustandsgröße der Welle 4.A fifth calculation unit 45 preferably determined based on the theoretical angular acceleration 44 , preferably by performing an integration of the theoretical angular acceleration 44 , a change in a theoretical angular velocity 46 the wave 4th . Furthermore, a sixth calculation unit advantageously calculates 47 based on the change in the theoretical angular velocity 46 the wave 4th and a third dead time 48 a change in angular velocity 49 the wave 4th . The third dead time 48 can be caused by a time delay in communication between a speed sensor 13 for measuring the speed of the shaft 4th and the control unit 6 caused. The control unit is advantageous 6 set up by changing the angular velocity 49 the wave 4th the future value of the shaft speed 4th to calculate for the future period. For example, the control device 6 the future value of the shaft speed 4th by adding the calculated change in angular velocity 49 the wave 4th to one with the speed sensor 13 measured value of the speed of the shaft 4th to calculate. In this case, the speed of the shaft 4th the state quantity of the wave 4th .

Das kinematische System 8 kann als eine in 4 dargestellte Regelstrecke 14 eines Regelkreises 20 betrachtet werden, die mithilfe eines Reglers 15 des Steuergerätes 6 regelbar ist. Der Regler 15 weist das kinematische Modell 7, zum Beispiel in Form des Berechnungsmoduls 30, auf und ist bevorzugt eingerichtet, in Abhängigkeit einer Führungsgröße 16 und einem ersten Wert der Zustandsgröße 17 der Welle 4 einen ersten Wert einer Stellgröße 18 zu berechnen. Die Stellgröße 18 und eine Störgröße 19 können auf die Regelstrecke 14 einwirken, indem eine jeweilige Veränderung der Stellgröße 18 und der Störgröße 19 eine Veränderung eines Wertes der Zustandsgröße 17 der Welle 4 verursachen. Die Zustandsgröße 17 der Welle 4 ist in eine Regelgröße des Regelkreises 20. Im Folgenden soll eine Ausführungsform betrachtet werden, bei welcher das Solldrehmoment, MDyno,s, die Stellgröße 18, die im Folgenden auch mit u referenziert wird, und die Solldrehzahl ns die Führungsgröße 16 ist. Bei der ersten möglichen Ausführungsform des kinematischen Modells 7 berechnet der Regler 15 bevorzugt einen Wert der Stellgröße 18 zumindest in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Drehzahl der Welle 4. Dadurch berücksichtigt der Regler 15 ein geschätztes zukünftiges Verhalten des kinematischen Systems 8. The kinematic system 8th can as one in 4th shown controlled system 14 of a control loop 20th be considered using a regulator 15 of the control unit 6 is adjustable. The regulator 15 shows the kinematic model 7 , for example in the form of the calculation module 30th , and is preferably set up as a function of a command variable 16 and a first value of the state variable 17th the wave 4th a first value of a manipulated variable 18th to calculate. The manipulated variable 18th and a disturbance 19th can on the controlled system 14 act by changing the respective manipulated variable 18th and the disturbance variable 19th a change in a value of the state quantity 17th the wave 4th cause. The state variable 17th the wave 4th is in a control variable of the control loop 20th . An embodiment is to be considered below in which the setpoint torque, M Dyno, s , is the manipulated variable 18th , which is also referenced below with u, and the target speed n s the reference variable 16 is. In the first possible embodiment of the kinematic model 7 the controller calculates 15 preferably a value of the manipulated variable 18th at least depending on the future value of the shaft speed 4th . This takes the controller into account 15 an estimated future behavior of the kinematic system 8th .

Im Folgenden soll eine zweite Variante des kinematischen Modells 7 beschrieben werden. Das kinematische Modell 7 wird bei dieser Variante in Form eines Softwaremoduls des Steuergerätes 6 zur Berechnung des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle bereitgestellt. Bevorzugt gilt bei dieser Berechnung zumindest der in Gleichung (1) beschriebene Zusammenhang. Die Zustandsgröße 17 der Welle 4 wird bei dieser Variante als eine von mehreren Zustandsgrößen des kinematischen Systems 8 mithilfe des Steuergerätes verarbeitet. Das Steuergerät 6 ist bevorzugt eingerichtet, einen Zustand des kinematischen Systems 8 mithilfe eines Zustandsvektors x, der die Zustandsgrößen des kinematischen Systems 8 zusammenfasst, zu beschreiben, insbesondere zur Berechnung des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle 4 in einem flüchtigen Speicher einer CPU 21 des Steuergerätes 6, wie zum Beispiel einem Cache, zu speichern: x = [ x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 ] T = [ ω M D y n o , i M V M , i M ¨ V M , i M V M , s d ] T ,

Figure DE102020104314A1_0001
wobei ω die Drehzahl der Welle 4, M̈VM,i eine zweifache Ableitung des verzögerten Drehmomentes 37VM,i der Antriebskomponente 2 nach der Zeit und d einen Wert der Störgröße 19 des kinematischen Systems 8 bezeichnet. Das verzögerte Drehmoment 37VM,i der Antriebskomponente 2, wie es oben beschrieben anhand des Kennfeldes 33 ermittelbar ist, kann gegenüber einem realen Drehmoment, das von der Antriebskomponente 2 auf die Welle 4 wirkt, eine Abweichung aufweisen. Da sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform des kinetischen Modells 7 das verzögerte Drehmoment 37 integrierend auf die Regelgröße wirkt, kann sich diese Abweichung zu einem stationären Regelfehler ausbilden. Dadurch, dass die Störgröße d ein Element des Zustandsvektors x ist, kann eine Kompensation dieses stationären Regelfehlers erleichtert werden.The following is a second variant of the kinematic model 7 to be discribed. The kinematic model 7 is in this variant in the form of a software module of the control unit 6 to calculate the future value of the state variable of the shaft. Preferably, at least the relationship described in equation (1) applies to this calculation. The state variable 17th the wave 4th is used in this variant as one of several state variables of the kinematic system 8th processed using the control unit. The control unit 6 is preferably set up a state of the kinematic system 8th using a state vector x, which is the state quantity of the kinematic system 8th summarizes, to describe, in particular for calculating the future value of the state variable of the wave 4th in a volatile memory of a CPU 21 of the control unit 6 such as a cache: x = [ x 1 x 2nd x 3rd x 4th x 5 x 6 ] T = [ ω M D y n O , i M V M , i M ¨ V M , i M V M , s d ] T ,
Figure DE102020104314A1_0001
where ω is the speed of the shaft 4th , M̈ VM, i a double derivative of the decelerated torque 37 VM, i the drive component 2nd according to time and d a value of the disturbance variable 19th of the kinematic system 8th designated. The delayed torque 37 VM, i the drive component 2nd , as described above using the map 33 can be determined in relation to a real torque generated by the drive component 2nd on the wave 4th acts, have a deviation. Because both in the first and in the second embodiment of the kinetic model 7 the delayed torque 37 has an integrating effect on the controlled variable, this deviation from a stationary control error can develop. The fact that the disturbance variable d is an element of the state vector x makes it easier to compensate for this stationary control error.

Die Einträge des Zustandsvektors x nehmen zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Werte an. Im Folgenden werden Werte des Zustandsvektors x, die sich auf einen ersten Zeitpunkt k beziehen, mit k referenziert und Werte des Zustandsvektors x, die sich auf einen zeitlich nach dem ersten Zeitpunkt liegenden zweiten, d.h. zukünftigen, Zeitpunkt k+1 beziehen, mit k+1 referenziert. In gleicher Weise werden Werte des Zustandsvektors x, die sich auf einen zukünftigen Zeitpunkt k + n beziehen, der zeitlich gesehen n Zeitschritte hinter dem ersten Zeitschritt k liegt, mit k+n referenziert. Entsprechend ist mit x(k) der Zustandsvektor mit seinen Werten zum ersten Zeitpunkt k und mit x(k+1) der Zustandsvektor mit seinen Werten zum zweiten Zeitpunkt k+1 gemeint. Eine analoge Referenzierung durch die Terme k, k+1, k+n gilt für die Stellgröße u.The entries of the state vector x assume different values at different times. In the following, values of the state vector x which relate to a first point in time k are referenced with k and values of the state vector x which relate to a second point in time after the first point in time, i.e. future, refer to time k + 1, referenced with k + 1. In the same way, values of the state vector x which relate to a future point in time k + n, which is temporally seen n time steps behind the first time step k, are referenced with k + n. Accordingly, x (k) means the state vector with its values at the first point in time k and x (k + 1) means the state vector with its values at the second point in time k + 1. An analog referencing using the terms k, k + 1, k + n applies to the manipulated variable u.

Das Steuergerät 6 ist bevorzugt eingerichtet und ausgebildet, bevorzugt unabhängig von dem in 3 gezeigten Berechnungsmodul 30, Werte des Zustandsvektors x(k+1) in Abhängigkeit von Werten des Zustandsvektors x(k) und einem Wert der Stellgröße u(k), bevorzugt gemäß Gleichung (1), zu berechnen. Die Werte des Zustandsvektors x(k+1) können als zukünftige Werte der Zustandsgrößen des kinematischen Systems 8 aufgefasst werden. Demnach bezeichnet der erste Eintrag des Zustandsvektors x(k+1) den zukünftigen Wert der Zustandsgröße 17 der Welle 4. x ( k + 1 ) = A x ( k ) + B u ( k ) ,

Figure DE102020104314A1_0002
y ( k ) = C x ( k ) , x n , u m , y r , A n × n , B n × m , C r × n ,   m i t A = [ 1 T A J V M + J D y n o T A J V M + J D y n o 0 0 0 0 1 T A T D 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 + 2 D T A T V M T A 2 T V M 2 2 2 D T A T V M T A 2 T V M 2 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 ] , B = [ 0 T A T D 0 0 0 0 ] ,  und  C T = [ 1 0 0 0 0 1 ] ,
Figure DE102020104314A1_0003
wobei y(k) einen gemessenen Wert der Drehzahl der Welle 4, d.h. der Regelgröße 17, zum ersten Zeitpunkt beschreibt und D eine Dämpfungskonstante, TVM eine Zeitkonstante der Antriebskomponente 2 und TD eine Zeitkonstante des Elektromotors 5 beschreiben. Ein Wert der Regelgröße 17 für die unterschiedlichen Zeitpunkte k, k+1, k+n ist demnach durch einen jeweiligen Term y(k), y(k+1), y(k+n) beschrieben. Die Dämpfungskonstante D ist vorzugsweise als eine Konstante eines Tiefpassfilters zweiter Ordnung ausgebildet. Die Dämpfungskonstante D kann durch eine Untersuchung eines Zusammenhangs zwischen einer ersten Ableitung des verzögerten Drehmomentes 37 der Antriebskomponente 2 und der zweiten Ableitung des verzögerten Drehmomentes der Antriebskomponente 2 gewonnen werden. Weiterhin kann die Zeitkonstante TD des Elektromotors 5 durch eine Untersuchung eines Zusammenhanges zwischen einer ersten Ableitung des verzögerten zweiten Drehmomentes 40 und dem zweiten verzögerten Drehmoment 40 gewonnen werden.The control unit 6 is preferably set up and designed, preferably independently of that in 3rd shown calculation module 30th To calculate values of the state vector x (k + 1) as a function of values of the state vector x (k) and a value of the manipulated variable u (k), preferably according to equation (1). The values of the state vector x (k + 1) can be used as future values of the state variables of the kinematic system 8th be understood. Accordingly, the first entry of the state vector x (k + 1) denotes the future value of the state variable 17th the wave 4th . x ( k + 1 ) = A x ( k ) + B u ( k ) ,
Figure DE102020104314A1_0002
y ( k ) = C. x ( k ) , x n , u m , y r , A n × n , B n × m , C. r × n , m i t A = [ 1 T A J V M + J D y n O T A J V M + J D y n O 0 0 0 0 1 - T A T D 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 - 1 + 2nd D T A T V M - T A 2nd T V M 2nd 2nd - 2nd D T A T V M T A 2nd T V M 2nd 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 ] , B = [ 0 T A T D 0 0 0 0 ] , and C. T = [ 1 0 0 0 0 1 ] ,
Figure DE102020104314A1_0003
where y (k) is a measured value of the speed of the shaft 4th , ie the controlled variable 17th , describes at the first point in time and D a damping constant, T VM a time constant of the drive component 2nd and T D is a time constant of the electric motor 5 describe. A value of the controlled variable 17th for the different times k, k + 1, k + n is accordingly described by a respective term y (k), y (k + 1), y (k + n). The damping constant D is preferably designed as a constant of a second order low-pass filter. The damping constant D can be determined by examining a relationship between a first derivative of the decelerated torque 37 the drive component 2nd and the second derivative of the decelerated torque of the drive component 2nd be won. Furthermore, the time constant T D of the electric motor 5 by examining a relationship between a first derivative of the delayed second torque 40 and the second delayed torque 40 be won.

Mit TA ist eine Zeitschrittweite des Steuergerätes 6 bezeichnet, mit der der Zustandsvektor x mit Hilfe des Steuergerätes 6 aktualisiert wird. Mit einem Aktualisieren des Zustandsvektors x ist eine Berechnung des zeitlich nächsten Zustandsvektors x(k+1) in Abhängigkeit des Zustandsvektors x(k) nach Gleichung (1) gemeint. Die Gleichung (1) und die Gleichung (2) beschreiben zusammen zeitdiskrete Zustandsraumgleichungen für das kinematische System 8.With T A is a time step size of the control unit 6 designated with which the state vector x with the help of the control unit 6 is updated. An update of the state vector x means a calculation of the temporally next state vector x (k + 1) as a function of the state vector x (k) according to equation (1). Equation (1) and equation (2) together describe discrete-time state space equations for the kinematic system 8th .

Vorteilhafterweise bestimmt das Steuergerät 6 die Werte der Zustandsgrößen ω, MDyno,i, MVM,i, MVM,i,2,MVM,s, d in Abhängigkeit der oben beschriebenen ersten Totzeit 36, zweiten Totzeit 39 und/oder dritten Totzeit 48. Die Totzeiten 36, 39, 48 kann das Steuergerät 6 zum Beispiel dadurch berücksichtigen, indem das Steuergerät 6 für jede der Totzeiten 36, 39, 48 m weitere Zustandsgleichungen analog zu der Gleichung (1) verarbeitet, wobei m ein ganzzahliger Quotient mit der entsprechenden Totzeit 36, 39 bzw. 48 als Dividend und der Abtastzeit als Divisor ist.The control unit advantageously determines 6 the values of the state variables ω, M Dyno, i , M VM, i , M VM, i, 2 , M VM, s , d as a function of the first dead time described above 36 , second dead time 39 and / or third dead time 48 . The dead times 36 , 39 , 48 can the control unit 6 for example by taking into account the control unit 6 for each of the dead times 36 , 39 , 48 m processed further equations of state analogously to equation (1), where m is an integer quotient with the corresponding dead time 36 , 39 respectively. 48 as a dividend and the sampling time as a divisor.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Steuergerät 6 eingerichtet und ausgebildet, mehrere weitere zukünftige Werte des Zustandsvektors und der Stellgröße für mehrere weitere zukünftige Zeitpunkte k+2... k + Nu...k+Np zu berechnen. Zum Beispiel kann das Steuergerät Berechnungen dieser weiteren zukünftigen Werte gemäß der Gleichung (3), (4) und (5) durchführen: Gleichung  ( 3 ) :  x ( k + 2 | k ) = A x ( k + 1 | k ) + B u ( k | k ) + B Δ u ( k + 1 | k ) Gleichung  ( 4 ) :  x ( k + N u | k ) = A x ( k + N u 1 | k ) + B u ( k + N u 2 | k ) + B Δ u ( k + N u 1 | k ) Gleichung  ( 5 ) :  x ( k + N p | k ) = A x ( k + N p 1 | k ) + B u ( k + N u 1 | k )

Figure DE102020104314A1_0004
wobei Np einen Prädiktionshorizont und Nu einen Stellhorizont bezeichnet. Der Regler 15 führt bevorzugt eine Veränderung der Stellgröße u bis einschließlich zum Stellhorizont Nu in Abhängigkeit einer mit dem Steuergerät 6 berechneten Stellgrößendifferenz Δu für die Zeitpunkte k bis k+Nu durch. Bei den zeitlich nach dem Stellhorizont Nu liegenden Zeitpunkten hält der Regler 15 die Stellgröße bevorzugt konstant. Die Veränderung der Stellgröße u kann das Steuergerät 6 bevorzugt nach Gleichung (6) berechnen: u ( k ) = u ( k 1 ) + Δ u ( k )
Figure DE102020104314A1_0005
In an advantageous embodiment, the control device 6 set up and designed to calculate several further future values of the state vector and the manipulated variable for several further future times k + 2 ... k + N u ... k + N p . For example, the control unit can perform calculations of these further future values according to equations (3), (4) and (5): equation ( 3rd ) : x ( k + 2nd | k ) = A x ( k + 1 | k ) + B u ( k | k ) + B Δ u ( k + 1 | k ) equation ( 4th ) : x ( k + N u | k ) = A x ( k + N u - 1 | k ) + B u ( k + N u - 2nd | k ) + B Δ u ( k + N u 1 | k ) equation ( 5 ) : x ( k + N p | k ) = A x ( k + N p - 1 | k ) + B u ( k + N u - 1 | k )
Figure DE102020104314A1_0004
where N p denotes a prediction horizon and N u a positioning horizon. The regulator 15 preferably changes the manipulated variable u up to and including the actuating horizon N u as a function of one with the control unit 6 calculated manipulated variable difference Δu for the times k to k + N u . The controller stops at the times lying after the actuating horizon N u 15 the manipulated variable is preferably constant. The control unit can change the manipulated variable u 6 preferably calculate according to equation (6): u ( k ) = u ( k - 1 ) + Δ u ( k )
Figure DE102020104314A1_0005

Zwischenzeitschritte können mithilfe des Steuergerätes 6 analog zu den Gleichungen (3), (4) und (5) berechnet werden. Eine Prädiktion der Regelgröße 17 kann das Steuergerät 6 vorteilhaft gemäß Gleichung (7) bestimmen: y ( | k ) = [ C x ( k + 1 | k ) C x ( k + 2 | k ) C x ( k + N u | k ) C x ( k + N p | k ) ] = [ C A 1 C A 2 C A N u C A N p ] x ( k ) + [ C B C ( A + I ) B C ( A N u 1 + A N u 2 + + I ) B C ( A N p 1 + A N p 2 + + I ) B ] u ( k 1 ) + [ C B 0 0 C ( A + I ) B C B 0 C ( A N u 1 + + I ) B C ( A N u 2 + + I ) B C B C ( A N p 1 + + I ) B C ( A N p 2 + + I ) B C ( A N p N u + + I ) B ]   [ Δ u ( k | k ) Δ u ( k + 1 | k ) Δ u ( k + N u 1 | k ) ]

Figure DE102020104314A1_0006
Intermediate steps can be done using the control unit 6 can be calculated analogously to equations (3), (4) and (5). A prediction of the controlled variable 17th can the control unit 6 advantageously determine according to equation (7): y ( | k ) = [ C. x ( k + 1 | k ) C. x ( k + 2nd | k ) C. x ( k + N u | k ) C. x ( k + N p | k ) ] = [ C. A 1 C. A 2nd C. A N u C. A N p ] x ( k ) + [ C. B C. ( A + I. ) B C. ( A N u - 1 + A N u - 2nd + + I. ) B C. ( A N p - 1 + A N p - 2nd + + I. ) B ] u ( k - 1 ) + [ C. B 0 0 C. ( A + I. ) B C. B 0 C. ( A N u - 1 + + I. ) B C. ( A N u - 2nd + + I. ) B C. B C. ( A N p - 1 + + I. ) B C. ( A N p - 2nd + + I. ) B C. ( A N p - N u + + I. ) B ] [ Δ u ( k | k ) Δ u ( k + 1 | k ) Δ u ( k + N u - 1 | k ) ]
Figure DE102020104314A1_0006

Die Gleichung (7) kann durch ein iteratives Einsetzen der Zustandsraumgleichungen (1), (2) in die Gleichung (3) zur Prädiktion des zeitlich nach dem Zustandsvektor x(k + 1|k) folgenden Zustandsvektors x(k + 2|k) erstellt werden.Equation (7) can be iteratively substituted by state space equations (1), (2) in equation (3) to predict the state vector x (k + 2 | k) following the state vector x (k + 1 | k). to be created.

In vorteilhafterweise weist das Steuergerät 6 eine Umsetzung des Gleichungssystems (7) in einer vereinfachten Form nach Gleichung (8) auf, bei welcher die Parametermatrizen A, B, C durch die Matrizen K, L, M substituiert werden : y ( | k ) = K x ( k ) + L M P R u ( k 1 ) f ( x ) + M Δ u ( | k ) , K r N p × m , L M P R r N p × m , M r N p × m N u ,

Figure DE102020104314A1_0007
wobei der linke und konstante Teil Kx(k) + LMPRu(k - 1) der rechten Seite der Gleichung (8) zu einem Term f(k) zusammengefasst werden kann. Eine Verwendung der Gleichung (8) kann es erleichtern, einen Differenzstellgrößenvektor Δu(· |k) zu optimieren. Eine Differenz zwischen der Führungsgröße 16, die im Folgenden auch mit w(. |k) bezeichnet wird, und f(k) kann das Steuergerät 6 bevorzugt in Form eines zum Zeitpunkt k konstanten Regelfehlers e(·|k), wie in Gleichung (9) beschrieben, verarbeiten: e ( | k ) = w ( | k ) f ( k )
Figure DE102020104314A1_0008
The control device advantageously has 6 an implementation of the system of equations (7) in a simplified form according to equation (8), in which the parameter matrices A, B, C are substituted by the matrices K, L, M: y ( | k ) = K x ( k ) + L M P R u ( k - 1 ) f ( x ) + M Δ u ( | k ) , K r N p × m , L M P R r N p × m , M r N p × m N u ,
Figure DE102020104314A1_0007
whereby the left and constant part Kx (k) + L MPR u (k - 1) of the right side of the equation (8) can be combined into a term f (k). Using equation (8) can make it easier to optimize a differential manipulated variable vector Δu (· | k). A difference between the benchmark 16 which are below is also denoted by w (. | k), and f (k) can the control unit 6 Process preferably in the form of a control error e (· | k) which is constant at time k, as described in equation (9): e ( | k ) = w ( | k ) - f ( k )
Figure DE102020104314A1_0008

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Steuergerät 6 ausgebildet und eingerichtet, in Abhängigkeit des Regelfehlers e(·|k) einen Wert einer Kostenfunktion J(Δu(· Ik)) gemäß Gleichung (10) zu berechnen: J ( Δ u ( | k ) ) = ( e ( | k ) + M Δ u ( | k ) ) T Q ( e ( | k ) + M Δ u ( | k ) + Δ u T ( | k ) R u Δ u ( | k ) = Δ u T ( | k ) ( M T Q M + R u ) Δ u ( | k ) + 2 Δ u T ( | k ) M T Q e ( | k ) + e T ( | k ) Q e ( | k ) ,  und Q r N p × r N p ,   R u m N u × m N u ,   e r N p × 1 .

Figure DE102020104314A1_0009
In an advantageous embodiment, the control device 6 trained and set up to calculate a value of a cost function J (Δu (· Ik)) according to equation (10) depending on the control error e (· | k): J ( Δ u ( | k ) ) = ( e ( | k ) + M Δ u ( | k ) ) T Q ( e ( | k ) + M Δ u ( | k ) + Δ u T ( | k ) R u Δ u ( | k ) = Δ u T ( | k ) ( M T Q M + R u ) Δ u ( | k ) + 2nd Δ u T ( | k ) M T Q e ( | k ) + e T ( | k ) Q e ( | k ) , and Q r N p × r N p , R u m N u × m N u , e r N p × 1 .
Figure DE102020104314A1_0009

Weiterhin ist das Steuergerät 6 bevorzugt eingerichtet, den Wert der Kostenfunktion J(Δu(· Ik)) mithilfe eines Optimierungsverfahrens zu minimieren, um eine Änderung der Stellgröße Δu für die Zeitpunkte k bis k+Nu zu berechnen. Das Steuergerät 6 sendet bevorzugt ein Signal zum Verstellen der Stellgröße 18 an den Frequenzumrichter 9. Das Steuergerät 6 erzeugt das Signal zum Verstellen der Stellgröße 18 bevorzugt durch eine Transformation des mithilfe der Kostenfunktion bestimmten Wertes Δu(k) für den ersten Zeitpunkt k zu einem digitalen Wert zum Steuern des Frequenzumrichters 9. Nach einem Verstellen der Stellgröße 18 zum Zeitpunkt k bildet das Steuergerät 6 bevorzugt die Gleichungen (1) bis (10) erneut, wobei alle Werte, die zuvor mit k+n+1 referenziert wurden mit k+n referenziert werden, wobei n eine ganze Zahl zwischen 0 und Np ist. Anschließend führt das Steuergerät 6 bevorzugt das Optimierungsverfahren erneut durch, um den Wert der Kostenfunktion J(Δu(· |k)) zu bestimmen und einen neuen Wert Δu(k) für den ersten Zeitpunkt k zu berechnen.Furthermore, the control unit 6 preferably set up to minimize the value of the cost function J (Δu (· Ik)) using an optimization method in order to calculate a change in the manipulated variable Δu for the times k to k + N u . The control unit 6 preferably sends a signal to adjust the manipulated variable 18th to the frequency converter 9 . The control unit 6 generates the signal for adjusting the manipulated variable 18th preferably by transforming the value Δu (k) for the first time k determined with the aid of the cost function to a digital value for controlling the frequency converter 9 . After adjusting the manipulated variable 18th the control unit forms at time k 6 prefers equations (1) to (10) again, whereby all values that were previously referenced with k + n + 1 are referenced with k + n, where n is an integer between 0 and N p . Then the control unit leads 6 prefers the optimization process again to determine the value of the cost function J (Δu (· | k)) and to calculate a new value Δu (k) for the first time k.

Dadurch, dass das Steuergerät 6 die zukünftigen Werte des Zustandsvektors für die Zeitpunkte k... k + Np berechnet, berechnet das Steuergerät 6 auch zukünftige Werte der Störgröße 19, die mit d bezeichnet ist, für die Zeitpunkte k... k + Np, weil der Zustandsvektor die Störgröße 19 aufweist.In that the control unit 6 The control unit calculates the future values of the state vector for the times k ... k + N p 6 also future values of the disturbance variable 19th , which is denoted by d, for the times k ... k + N p , because the state vector is the disturbance variable 19th having.

Vorteilhafterweise ist das Steuergerät eingerichtet, die Stellgröße 18 nach unten und/oder nach oben zu beschränken. Hierzu führt das Steuergerät 18 bevorzugt eine Minimierung des Termes (11) unter Berücksichtigung der durch die Ungleichung (12) ausgedrückten Randbedingungen durch: 1 2 Δ u T H Δ u + Δ u T g

Figure DE102020104314A1_0010
b u Z Z Δ u b 0 Z ,
Figure DE102020104314A1_0011
wobei H eine Hessematrix, g einen Gradientenvektor, Z eine Beschränkungsmatrix, bu eine untere Beschränkung und b0 eine obere Beschränkung bezeichnen.The control device is advantageously set up, the manipulated variable 18th to limit downwards and / or upwards. The control unit leads to this 18th preferably minimizing the term ( 11 ) taking into account the boundary conditions expressed by inequality (12) by: 1 2nd Δ u T H Δ u + Δ u T G
Figure DE102020104314A1_0010
b u Z. Z. Δ u b 0 Z. ,
Figure DE102020104314A1_0011
where H denotes a Hessian matrix, g a gradient vector, Z a restriction matrix, b u a lower restriction and b 0 an upper restriction.

Um die Werte des Zustandsvektors x(k) zum ersten Zeitpunkt k ermitteln zu können, ist das Steuergerät 6 bevorzugt eingerichtet, die Werte des Zustandsvektors x(k) in einem Prädiktionsschritt zu schätzen und unter Verwendung zumindest eines Messwertes von einer der durch den Zustandsvektor x repräsentierten Zustandsgrößen des kinematischen Systems 8 in einem Korrekturschritt zu korrigieren.The control unit is used to determine the values of the state vector x (k) at the first point in time k 6 preferably set up to estimate the values of the state vector x (k) in one prediction step and using at least one measured value of one of the state variables of the kinematic system represented by the state vector x 8th to correct in one correction step.

Vorteilhafterweise ist das Steuergerät 6 eingerichtet, den Prädiktionsschritt gemäß Gleichung (13) und den Korrekturschritt gemäß Gleichung (14) durchzuführen, wobei x̂(k)S1 einen geschätzten Zustandsvektor und x̂(k) einen korrigierten geschätzten Zustandsvektor bezeichnet: x ^ ( k ) S 1 = A x ^ ( k 1 ) + B u ( k 1 )

Figure DE102020104314A1_0012
x ^ ( k ) = x ^ ( k ) S 1 + L ( y ( k ) C x ^ ( k ) S 1 ) ,  mit L = P ( k ) S 1 C T C P ( k ) S 1 C T + R L ,
Figure DE102020104314A1_0013
wobei RL eine konstante Kovarianzmatrix von Messgrößen, die zum Beispiel die gemessene Drehzahl der Welle 4 umfassen, bezeichnet. Prinzipiell ist es möglich, dass neben der Drehzahl auch weitere Zustandsgrößen des kinematischen Systems 8 gemessen werden und deren Messwerte in Form von Einträgen des Vektors y(k) bei dem Korrekturschritt mit einfließen. Die Matrix L ist eine Beobachtermatrix. Da die Gleichung zumindest einen Messwert, insbesondere den gemessenen Wert der Drehzahl der Welle 4, enthält, wird die Gleichung (14) im Folgenden Beobachtergleichung genannt. Bei einer Durchführung des Prädiktionsschrittes berechnet das Steuergerät 6 bevorzugt eine geschätzte Kovarianzmatrix P(k)S1 nach Gleichung (15): P ( k ) S 1 = A P ( k 1 ) A T + Q L ,
Figure DE102020104314A1_0014
wobei QL eine konstante Kovarianzmatrix der Zustandsgrößen, die durch die Elemente des Zustandsvektors x repräsentiert werden, bezeichnet.The control unit is advantageous 6 set up to carry out the prediction step according to equation (13) and the correction step according to equation (14), where x̂ (k) S1 denotes an estimated state vector and x̂ (k) denotes a corrected estimated state vector: x ^ ( k ) S 1 = A x ^ ( k - 1 ) + B u ( k - 1 )
Figure DE102020104314A1_0012
x ^ ( k ) = x ^ ( k ) S 1 + L ( y ( k ) - C. x ^ ( k ) S 1 ) , With L = P ( k ) S 1 C. T C. P ( k ) S 1 C. T + R L ,
Figure DE102020104314A1_0013
where R L is a constant covariance matrix of measured variables, for example the measured speed of the shaft 4th include, referred to. In principle, it is possible that in addition to the speed, other state variables of the kinematic system 8th are measured and their measured values in the form of entries of the vector y (k) are included in the correction step. The matrix L is an observer matrix. Since the equation has at least one measured value, in particular the measured value of the speed of the shaft 4th , contains, equation (14) is called the observer equation below. The control unit calculates when the prediction step is carried out 6 preferably an estimated covariance matrix P (k) S1 according to equation (15): P ( k ) S 1 = A P ( k - 1 ) A T + Q L ,
Figure DE102020104314A1_0014
where Q L denotes a constant covariance matrix of the state variables represented by the elements of the state vector x.

Bei einer Durchführung des Korrekturschrittes berechnet das Steuergerät 6 bevorzugt eine korrigierte geschätzte Kovarianzmatrix P(k) nach Gleichung (16): P ( k ) = ( I L C ) P ( k ) S 1

Figure DE102020104314A1_0015
The control unit calculates when the correction step is carried out 6 preferably a corrected estimated covariance matrix P (k) according to equation (16): P ( k ) = ( I. - L C. ) P ( k ) S 1
Figure DE102020104314A1_0015

Liegt bei einer ersten Durchführung des Prädiktionsschrittes noch keine korrigierte geschätzte Kovarianzmatrix P(k) vor, so wird anstatt der korrigierten geschätzten Kovarianzmatrix P(k) eine initiale Kovarianzmatrix P0 verwendet. Entsprechend kann ein initialer korrigierter geschätzter Zustandsvektor x0 bei der ersten Durchführung des Prädiktionsschrittes verwendet werden.If a corrected estimated covariance matrix P (k) is not yet available when the prediction step is carried out for the first time, an initial covariance matrix P 0 is used instead of the corrected estimated covariance matrix P (k). Accordingly, an initial corrected estimated state vector x 0 can be used when the prediction step is carried out for the first time.

Bei einer Berechnung des Zustandsvektors x(k) entsprechend der Gleichung (13) und (14) werden die Einträge des Zustandsvektors x als Zufallsvariablen betrachtet, die normalverteilt um einzelne Einträge des geschätzten Zustandsvektors x̂(k) schwanken. Daher kann der Zustandsvektor x durch den korrigierten geschätzten Zustandsvektor x̂(k) und die korrigierte geschätzte Kovarianzmatrix P(k) beschrieben werden. Analog kann der Zustandsvektor x durch den geschätzten Zustandsvektor x̂(k)S1 und die geschätzte Kovarianzmatrix P(k)S1 beschrieben werden.When the state vector x (k) is calculated in accordance with equations (13) and (14), the entries of the state vector x are regarded as random variables which fluctuate normally distributed around individual entries of the estimated state vector x̂ (k). Therefore, the state vector x can be described by the corrected estimated state vector x̂ (k) and the corrected estimated covariance matrix P (k). Analogously, the state vector x can be described by the estimated state vector x̂ (k) S1 and the estimated covariance matrix P (k) S1 .

Vorteilhafterweise setzt das Steuergerät 6 den Zustandsvektor x(k) für Berechnungen nach den Gleichungen (1) bis (10) gleich dem korrigierten geschätzten Zustandsvektor x̂(k). Dies hat den Vorteil, dass eine Information des gemessenen Wertes der Drehzahl y(k) der Welle 4 bei einer weiteren Verwendung des Zustandsvektors x, wie zum Beispiel bei der Bestimmung von der Änderung der Stellgröße Δu(k) entsprechend der Gleichungen (1) bis (10), berücksichtigt werden kann. Der gemessene Wert der Drehzahl y(k) der Welle 4 fließt bei einer Berechnung des korrigierten geschätzten Zustandsvektors x̂(k) gemäß Gleichung (14) mithilfe des Steuergerätes 6 mit ein.The control unit advantageously sets 6 the state vector x (k) for calculations according to equations (1) to (10) equal to the corrected estimated state vector x̂ (k). This has the advantage that information about the measured value of the speed y (k) of the shaft 4th if the state vector x is used further, such as when determining the change in the manipulated variable Δu (k) according to equations (1) to (10), can be taken into account. The measured value of the speed y (k) of the shaft 4th flows in a calculation of the corrected estimated state vector x) (k) according to equation (14) using the control unit 6 with a.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Steuergerät 6 eingerichtet und ausgebildet, bei einer Durchführung der Korrektur des geschätzten Zustandsvektors x̂(k)S1 des kinematischen Systems einen Einfluss der Störgröße d auf das kinematische System zu berücksichtigen. Hierzu führt das Steuergerät den Prädiktionsschritt bevorzugt gemäß Gleichung (17) anstatt nach Gleichung (13) aus : x E ( k + 1 ) = [ x ( k + 1 ) d ( k + 1 ) ] = [ A A x d 0 A d ] [ x ( k ) d ( k ) ] + [ B 0 ] u ( k ) + η ( k ) ,

Figure DE102020104314A1_0016
wobei d(k) Werte von Störgrößen, darunter die Störgröße d, zum Zeitpunkt k bezeichnen und η(k) Rauschterme der Werte der Störgrößen d(k) angeben und die Matrizen Axd und Ad jeweils eine Störgrößendynamik der Störgrößen in Bezug auf das kinematische System 8 angeben. Mit xE(k + 1) ist der um die Werte d(k + 1) erweiterte Zustandsvektor x(k + 1) zum Zeitpunkt k + 1 bezeichnet. Um darüber hinaus den Einfluss der Störgröße d auf das kinematische System berücksichtigen zu können, führt das Steuergerät den Korrekturschritt bevorzugt gemäß Gleichung (18) anstatt nach Gleichung (14) aus: x ^ E ( k + 1 ) = [ A A x d 0 A d ] [ x ^ ( k ) d ^ ( k ) ] + [ L x L d ] ( y ( k ) C x ^ ( k ) C d d ^ ( k ) ) ,
Figure DE102020104314A1_0017
wobei d(k) geschätzte Werte der Störgrößen bezeichnen, die auch einen geschätzten Wert der Störgröße 19 umfassen. Möglich ist, dass die Störgröße 19, d.h. die Störgröße d die einzige durch Gleichung (18) berücksichtigte Störgröße ist. Jedoch drückt die Verwendung des Vektors d(k) und d(k) aus, dass bei dem Prädiktionsschritt und dem Korrekturschritt auch mehrere Störgrößen berücksichtigt werden können. Die Matrix Cd gibt einen Zusammenhang zwischen der Messgröße y(k) und den Störgrößen, insbesondere der Störgröße d, an. Mit x̂E(k+1) ist der korrigierte geschätzte erweiterte Zustandsvektor zum Zeitpunkt k + 1 bezeichnet.In an advantageous embodiment, the control device 6 set up and designed to influence the implementation of the correction of the estimated state vector x̂ (k) S1 of the kinematic system Disturbance variable d to be considered on the kinematic system. For this purpose, the control unit preferably executes the prediction step according to equation (17) instead of according to equation (13): x E ( k + 1 ) = [ x ( k + 1 ) d ( k + 1 ) ] = [ A A x d 0 A d ] [ x ( k ) d ( k ) ] + [ B 0 ] u ( k ) + η ( k ) ,
Figure DE102020104314A1_0016
where d (k) denote values of disturbance variables, including disturbance variable d, at time k and η (k) indicate noise terms of the values of disturbance variables d (k) and the matrices A xd and A d each have a disturbance variable dynamics of the disturbance variables in relation to the kinematic system 8th specify. X E (k + 1) denotes the state vector x (k + 1) expanded by the values d (k + 1) at time k + 1. In order to be able to take into account the influence of the disturbance variable d on the kinematic system, the control unit preferably carries out the correction step according to equation (18) instead of equation (14): x ^ E ( k + 1 ) = [ A A x d 0 A d ] [ x ^ ( k ) d ^ ( k ) ] + [ L x L d ] ( y ( k ) - C. x ^ ( k ) - C. d d ^ ( k ) ) ,
Figure DE102020104314A1_0017
where d (k) denote estimated values of the disturbance variables, which also an estimated value of the disturbance variable 19th include. It is possible that the disturbance variable 19th , ie the disturbance variable d is the only disturbance variable taken into account by equation (18). However, the use of the vector d (k) and d (k) expresses that a plurality of disturbance variables can also be taken into account in the prediction step and the correction step. The matrix C d indicates a relationship between the measured variable y (k) and the disturbance variables, in particular the disturbance variable d. X̂ E (k + 1) denotes the corrected estimated extended state vector at time k + 1.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Steuergerät 6 eingerichtet und ausgebildet, den Prädiktionsschritt gemäß Gleichung (17) auch ohne den Korrekturschritt gemäß Gleichung (18) durchzuführen. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft mit einer Ausbildung des kinematischen Modells 7 nach der oben beschriebenen ersten Variante kombiniert werden. In diesem Fall ist es möglich, den Einfluss der Störgröße d im Rahmen einer Vorsteuerung zu berücksichtigen.In a further embodiment, the control device 6 set up and designed to carry out the prediction step according to equation (17) without the correction step according to equation (18). This embodiment can be advantageous with an education of the kinematic model 7 can be combined according to the first variant described above. In this case, it is possible to take into account the influence of the disturbance variable d as part of a pre-control.

Das Steuergerät 6 weist bevorzugt ein Softwaremodul 22 auf, das eine Umsetzung der in den Gleichungen (1) bis (18) beschriebenen Zusammenhänge bereitstellt. Die Umsetzung kann mithilfe von Matrizen, Vektoren und Rechenoperationen für die Matrizen und Vektoren erfolgen. In Form der Umsetzung des durch Gleichung (18) ausgedrückten Einflusses der Störgröße auf das kinematische System stellt das Steuergerät 6 bevorzugt einen Störgrößenbeobachter bereit. Durch eine Umsetzung des Prädiktions- und Korrekturschrittes nach Gleichung (13) und (17) beziehungsweise (14) und (18) stellt das Steuergerät 6 vorteilhafterweisen ein Kalman-Filter bereit. Dadurch ist möglich, den jeweiligen Prädiktions- und Korrekturschritt als jeweilige lineare Kombination von vorangegangenen Prädiktions- und Korrekturschritten zu berechnen. Eine derartige rekursive Berechnung zur Schätzung des Zustandsvektors x(k) kann eine erforderliche Rechenleistung reduzieren.The control unit 6 preferably has a software module 22 which provides an implementation of the relationships described in equations (1) to (18). The implementation can be carried out using matrices, vectors and arithmetic operations for the matrices and vectors. The control unit provides the implementation of the influence of the disturbance variable on the kinematic system, which is expressed by equation (18) 6 preferably a disturbance observer ready. By implementing the prediction and correction step according to equations (13) and (17) or (14) and (18), the control unit 6 advantageously a Kalman filter is ready. This makes it possible to calculate the respective prediction and correction step as a respective linear combination of previous prediction and correction steps. Such a recursive calculation to estimate the state vector x (k) can reduce the computing power required.

Mit dem bisher beschriebenen Prüfstand 1 kann ein folgendes Verfahren zum Prüfen der Antriebskomponente 2 für das Fahrzeug 3 durchgeführt werden. Das Verfahren hat die in 5 gezeigten Schritte. In einem ersten Schritt 51 wird der zukünftige Wert der Zustandsgröße der Welle 4 für den zukünftigen Zeitraum mithilfe des kinematischen Modells 7 zur Modellierung des kinematischen Systems 8 berechnet. Das kinematische System 8 weist zumindest die Antriebskomponente 2, den Elektromotor 5 und die Welle 4 auf. In einem zweiten Schritt wird die Zustandsgröße der Welle 4 in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle 4 geregelt. Eine Regelung der Zustandsgröße der Welle 4 wird bevorzugt mit dem Steuergerät 6, wie es nach einer der oben beschriebenen Varianten ausgebildet sein kann, durchgeführt.With the test bench described so far 1 can use a following procedure to test the drive component 2nd for the vehicle 3rd be performed. The procedure has the in 5 shown steps. In a first step 51 becomes the future value of the state quantity of the wave 4th for the future period using the kinematic model 7 for modeling the kinematic system 8th calculated. The kinematic system 8th has at least the drive component 2nd , the electric motor 5 and the wave 4th on. In a second step, the state variable of the wave 4th depending on the future value of the state variable of the shaft 4th regulated. A regulation of the state variable of the wave 4th is preferred with the control unit 6 , as it can be designed according to one of the variants described above.

6 zeigt ein Antriebssystem 60 für ein weiteres Fahrzeug 61. Das Antriebssystem 60 weist eine weitere Antriebskomponente 62, eine weitere Welle 63, einen weiteren Elektromotor 64, der mit der weiteren Antriebskomponente 62 über die weitere Welle 63 mechanisch gekoppelt ist, und ein weiteres Steuergerät 65 mit einem weiteren kinematischen Modell 66 zur Modellierung eines weiteren kinematischen Systems 67. Das weitere kinematische System 67 weist zumindest die weitere Antriebskomponente 62, den weiteren Elektromotor 64 und die weitere Welle 63 auf. Das weitere Steuergerät 65 des Antriebssystems 60 ist eingerichtet und ausgebildet, mithilfe des weiteren kinematischen Modells 66 zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der weiteren Welle 63 für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der weiteren Welle 63 die Zustandsgröße der weiteren Welle 63 zu regeln. Die weitere Antriebskomponente 62 kann wie die oben beschriebene Antriebskomponente 2 ausgebildet sein. Bevorzugt ist das weitere kinematische Modell 66 wie das oben beschriebene kinematische Modell 66 ausgeführt. Das weitere Steuergerät 65 weist bevorzugt zumindest dieselben Funktionen wie das oben beschriebene Steuergerät 6, wie es nach einer der oben genannten Varianten ausgebildet sein kann, auf. 6 shows a drive system 60 for another vehicle 61 . The drive system 60 has another drive component 62 , another wave 63 , another electric motor 64 with the other drive component 62 about the further wave 63 is mechanically coupled, and another control unit 65 with another kinematic model 66 for modeling another kinematic system 67 . The other kinematic system 67 has at least the further drive component 62 , the other electric motor 64 and the further wave 63 on. The other control unit 65 of the drive system 60 is set up and trained using the other kinematic model 66 at least one future value of a state variable of the further wave 63 to calculate for a future period and depending on the future value of the state variable of the further wave 63 the state quantity of the further wave 63 to regulate. The other drive component 62 can like the drive component described above 2nd be trained. The further kinematic model is preferred 66 like the kinematic model described above 66 executed. The other control unit 65 preferably has at least the same functions as the control device described above 6 how it can be designed according to one of the above-mentioned variants.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2011038429 A1 [0002]WO 2011038429 A1 [0002]

Claims (10)

Prüfstand (1) zum Prüfen einer Antriebskomponente (2) für ein Fahrzeug (3), der Prüfstand (1) aufweisend eine Welle (4), einen Elektromotor (5), der mit der Antriebskomponente (2) über die Welle (4) mechanisch koppelbar ist, und ein Steuergerät (6) mit einem kinematischen Modell (7) zur Modellierung eines kinematischen Systems (8), das zumindest die Antriebskomponente (2), den Elektromotor (5) und die Welle (4) aufweist, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, mithilfe des kinematischen Modells (7) zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle (4) für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle (4) die Zustandsgröße der Welle (4) zu regeln.Test bench (1) for testing a drive component (2) for a vehicle (3), the test bench (1) has a shaft (4), an electric motor (5) which mechanically connects with the drive component (2) via the shaft (4) and a control device (6) with a kinematic model (7) for modeling a kinematic system (8), which has at least the drive component (2), the electric motor (5) and the shaft (4), the control device ( 6) is set up and designed to use the kinematic model (7) to calculate at least one future value of a state variable of the shaft (4) for a future period and, depending on the future value of the state variable of the shaft (4), the state variable of the shaft (4 ) to regulate. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, zumindest einen zukünftigen Wert einer Störgröße (19) des kinematischen Systems (8) für den zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Störgröße (19) die Zustandsgröße der Welle (4) zu regeln.Test bench (1) Claim 1 The control device (6) is set up and designed to calculate at least one future value of a disturbance variable (19) of the kinematic system (8) for the future period and, depending on the future value of the disturbance variable (19), the state variable of the shaft (4 ) to regulate. Prüfstand (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zustandsgröße der Welle (4) eine Drehzahl der Welle (4) ist.Test bench (1) Claim 1 or 2nd , wherein the state variable of the shaft (4) is a speed of the shaft (4). Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Prüfstand (1) einen Sensor (13) zum Erfassen eines Messwertes einer Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) aufweist und das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, einen Wert der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) zu schätzen und mithilfe des Messwertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) eine Korrektur des geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) durchzuführen und als Ergebnis der Korrektur einen korrigierten geschätzten Wert der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) zu ermitteln und den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle (4) in Abhängigkeit des korrigierten geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) zu berechnen.Test stand (1) according to one of the preceding claims, wherein the test stand (1) has a sensor (13) for detecting a measured value of a state variable of the kinematic system (8) and the control device (6) is set up and designed, a value of the state variable of the to estimate the kinematic system (8) and use the measured value of the state variable of the kinematic system (8) to correct the estimated value of the state variable of the kinematic system (8) and as a result of the correction a corrected estimated value of the state variable of the kinematic system (8) to determine and to calculate the future value of the state variable of the shaft (4) as a function of the corrected estimated value of the state variable of the kinematic system (8). Prüfstand (1) nach Anspruch 2 und 4, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, bei einer Durchführung der Korrektur des geschätzten Wertes der Zustandsgröße des kinematischen Systems (8) einen Einfluss der Störgröße (19) auf das kinematische System zu berücksichtigen.Test bench (1) Claim 2 and 4th The control device (6) is set up and designed to take into account an influence of the disturbance variable (19) on the kinematic system when carrying out the correction of the estimated value of the state variable of the kinematic system (8). Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle (4) in Abhängigkeit zumindest einer Totzeit (36; 39; 48) des Prüfstands (1) zu berechnen.Test stand (1) according to one of the preceding claims, wherein the control device (6) is set up and designed to calculate the future value of the state variable of the shaft (4) as a function of at least one dead time (36; 39; 48) of the test stand (1) . Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuergerät (6) eingerichtet und ausgebildet ist, den zukünftigen Wert der Zustandsgröße der Welle (4) in Abhängigkeit eines geschätzten Drehmomentes (34) der Antriebskomponente (2) zu bestimmen und das geschätzte Drehmoment (34) der Antriebskomponente (2) mithilfe eines Kennfeldes der Antriebskomponente (2) zu ermitteln.Test stand (1) according to one of the preceding claims, wherein the control device (6) is set up and designed to determine the future value of the state variable of the shaft (4) as a function of an estimated torque (34) of the drive component (2) and the estimated torque (34) of the drive component (2) using a characteristic diagram of the drive component (2). Antriebssystem (60) für ein Fahrzeug (61), das Antriebssystem (60) aufweisend eine Antriebskomponente (62), eine Welle (63), einen Elektromotor (64), der mit der Antriebskomponente (62) über die Welle (63) mechanisch gekoppelt ist, und ein Steuergerät (65) mit einem kinematischen Modell (66) zur Modellierung eines kinematischen Systems (67), das zumindest die Antriebskomponente (62), den Elektromotor (64) und die Welle (63) aufweist, wobei das Steuergerät (65) eingerichtet und ausgebildet ist, mithilfe des kinematischen Modells (66) zumindest einen zukünftigen Wert einer Zustandsgröße der Welle (63) für einen zukünftigen Zeitraum zu berechnen und in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle (63) die Zustandsgröße der Welle (63) zu regeln.Drive system (60) for a vehicle (61), the drive system (60) having a drive component (62), a shaft (63), an electric motor (64) which is mechanically coupled to the drive component (62) via the shaft (63) and a control device (65) with a kinematic model (66) for modeling a kinematic system (67) which has at least the drive component (62), the electric motor (64) and the shaft (63), the control device (65 ) is set up and designed to use the kinematic model (66) to calculate at least one future value of a state variable of the shaft (63) for a future period and, depending on the future value of the state variable of the shaft (63), the state variable of the shaft (63) to regulate. Verfahren zum Prüfen einer Antriebskomponente (2) für ein Fahrzeug (3), wobei die Antriebskomponente (2) über eine Welle (4) mechanisch mit einem Elektromotor (5) koppelbar ist, mit den folgenden Schritten: - Berechnen eines zukünftigen Wertes einer Zustandsgröße der Welle (4) für einen zukünftigen Zeitraum mithilfe eines kinematischen Modells (7) zur Modellierung eines kinematischen Systems (8), das zumindest die Antriebskomponente (2), den Elektromotor (5) und die Welle (4) aufweist, - Regeln der Zustandsgröße der Welle (4) in Abhängigkeit des zukünftigen Wertes der Zustandsgröße der Welle (4).Method for testing a drive component (2) for a vehicle (3), the drive component (2) being mechanically coupled to an electric motor (5) via a shaft (4), with the following steps: - Calculating a future value of a state variable of the shaft (4) for a future period using a kinematic model (7) for modeling a kinematic system (8) which at least the drive component (2), the electric motor (5) and the shaft (4 ) having, - Regulating the state variable of the shaft (4) depending on the future value of the state variable of the shaft (4). Computerprogrammprodukt, umfassend ein Programm, das, wenn es von einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlasst, ein Verfahren nach Anspruch 9 durchzuführen. A computer program product comprising a program that, when executed by a computer, causes the computer to follow a method Claim 9 perform.
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