DE102020112706A1

DE102020112706A1 - Verfahren zum Betreiben einer Maschine

Info

Publication number: DE102020112706A1
Application number: DE102020112706.5A
Authority: DE
Inventors: Marc Kropf
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2040-05-12
Also published as: DE102020112706B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine, wobei eine Drehzahl der Maschine anhand eines ursprünglichen Soll-Drehmoments (34) der Maschine begrenzt und geregelt wird, wobei mit einem Proportional-Regler (4) ein Proportional-Ausgangswert (28) für die Drehzahl ermittelt wird, wobei mit einem Integral-Regler (6) ein Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl ermittelt wird, wobei aus dem Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl mit einem ersten Sättigungsmodul (46) ein begrenzter Integral-Ausgangswert (52) ermittelt wird, und wobei aus dem Proportional-Ausgangswert (28) und dem begrenzten Integral-Ausgangswert (52) ein neues Soll-Moment (66) für die Maschine ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Maschine und ein System zum Betreiben einer Maschine.
Ein Fahrzeug kann mit einer Maschine angetrieben werden. Dabei können zum Betreiben der Maschine deren Drehzahl und ein von ihr bereitzustellendes Drehmoment eingestellt werden.
Die Druckschrift DE 102017107265 A1 beschreibt ein System zum Aufheben einer Fahrzeuggeschwindigkeitsgrenzeinstellung über Fahrpedalaufhebung.
Ein Verfahren zum Schalten zwischen Betriebsmodi eines Fahrzeugs ist in der Druckschrift EP 3037315 A1 beschrieben.
Ein Kontrollsystem für ein Fahrzeug ist in der Druckschrift WO 2015124420 A2 gezeigt.
Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe, eine Maschine effektiv zu betreiben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und ein System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems gehen aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung hervor.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Betreiben einer Maschine vorgesehen, wobei eine Drehzahl als Betriebsparameter der Maschine anhand eines ursprünglichen Soll-Drehmoments als Betriebsparameter der Maschine begrenzt und geregelt wird, wobei mit einem Proportional-Regler ein Proportional-Ausgangswert für die Drehzahl ermittelt wird, wobei mit einem Integral-Regler ein Integral-Ausgangswert, in der Regel ein ursprünglicher Integral-Ausgangswert oder ein neuer Integral-Ausgangswert, für die Drehzahl ermittelt wird, wobei aus dem Integral-Ausgangswert, d. h. dem ursprünglichen Integral-Ausgangswert bzw. dem neuen Integral-Ausgangswert, für die Drehzahl mit einem ersten Sättigungsmodul ein begrenzter Integral-Ausgangswert ermittelt wird, und wobei aus dem Proportional-Ausgangswert und dem begrenzten Integral-Ausgangswert ein neues Soll-Moment für die Maschine ermittelt, insbesondere abgeleitet und/oder gebildet wird.
Das Verfahren kann für unterschiedliche Maschinen durchgeführt werden. Dabei kann es sich bei einer jeweiligen Maschine um eine Elektromaschine oder um eine Verbrennungskraftmaschine handeln, mit der bspw. ein Fahrzeug angetrieben werden kann, wobei das Fahrzeug vorwärts und auch rückwärts fahren kann. Eine bspw. als Elektromaschine ausgebildete Maschine kann entweder als Motor oder als Generator betrieben werden.
In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine jeweils aktuell herrschende Ist-Drehzahl gegeben ist bzw. wird, wobei eine Soll-Drehzahl, insbesondere durch Betätigung eines Fahrpedals, vorgegeben wird, wobei von der Soll-Drehzahl die Ist-Drehzahl subtrahiert bzw. abgezogen und daraus eine Regel-Differenz für die Drehzahl gebildet wird, wobei aus der Regel-Differenz ein Proportional-Ausgangswert für die Drehzahl abgeleitet bzw. gebildet wird, und wobei aus der Regel-Differenz der Intergral-Ausgangswert, in der Regel der ursprüngliche Integral-Ausgangswert oder der neue Integral-Ausgangswert, für die Drehzahl ermittelt, insbesondere abgeleitet bzw. gebildet wird.
Weiterhin wird das ursprüngliche Soll-Drehmoment von einem ersten Sättigungsmodul als Stellgrößenbegrenzung für den Integral-Ausgangswert, also für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert oder den neuen Integral-Ausgangswert, verwendet, wobei ein durch das ursprüngliche Soll-Drehmoment begrenzter Integral-Ausgangswert ermittelt, bspw. abgeleitet und/oder gebildet wird.
Außerdem können der begrenzte Integral-Ausgangswert und der Proportional-Ausgangswert einem zweiten Abgleichmodul zugeführt und gegenseitig abgeglichen werden, wobei mit dem zweiten Abgleichmodul ein Proportional-Integral-Ausgangswert bereitgestellt wird. Dabei kann das ursprüngliche Soll-Drehmoment optional von einem zweiten Sättigungsmodul als Stellgrößenbegrenzung für den Proportional-Integral-Ausgangswert verwendet werden, wobei ein durch das Soll-Drehmoment begrenzter Proportional-Integral-Ausgangswert bereitgestellt wird, aus dem das neue Soll-Drehmoment ermittelt, insbesondere abgeleitet und/oder gebildet wird.
Der Intergral-Ausgangswert, d. h. der ursprüngliche Integral-Ausgangswert oder der neue Integral-Ausgangswert, für das Drehmoment und der Proportional-Integral-Ausgangswert für das Drehmoment können mit dem jeweiligen Sättigungsmodul bis auf das ursprüngliche Soll-Drehmoment aufgezogen werden.
Weiterhin ist es möglich, dass ein ursprüngliches Soll-Drehmoment vorgegeben und ein Minimal-Drehmoment, bspw. bzw. insbesondere mit dem Wert Null, definiert wird. Das Soll-Drehmoment wird von dem ersten und zweiten dynamischen Sättigungsmodul als obere Stellgrößenbegrenzung für das Drehmoment, insbesondere für den Integral-Ausgangswert, also für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert oder für den neuen Integral-Ausgangswert, und für den Proportional-Integral-Ausgangswert, verwendet, wenn das Soll-Drehmoment größer als das oder gleich dem Minimal-Drehmoment, insbesondere positiv ist. Alternativ wird das Soll-Drehmoment von dem ersten und zweiten dynamischen Sättigungsmodul als untere Stellgrößenbegrenzung für das Drehmoment, insbesondere für den Integral-Ausgangswert. d. h. für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert oder für den neuen Integral-Ausgangswert, und für den Proportional-Integral-Ausgangswert, verwendet, wenn das Soll-Drehmoment kleiner als das Minimal-Drehmoment, insbesondere negativ ist.
Das erfindungsgemäße System ist zum Betreiben einer Maschine ausgebildet und weist einen Proportional-Regler, einen Integral-Regler und ein erstes Sättigungsmodul auf. Dabei ist das System dazu ausgebildet, eine Drehzahl der Maschine anhand eines ursprünglichen Soll-Drehmoments der Maschine zu begrenzen und zu regeln. Dabei ist der Proportional-Regler dazu ausgebildet, einen Proportional-Ausgangswert für die Drehzahl zu ermitteln. Der Integral-Regler ist dazu ausgebildet, einen Integral-Ausgangswert, in der Regel einen ursprünglichen Integral-Ausgangswert oder einen neuen Integral-Ausgangswert, für die Drehzahl zu ermitteln. Das erste Sättigungsmodul ist dazu ausgebildet, aus dem Integral-Ausgangswert, d. h. dem ursprünglichen Integral-Ausgangswert oder dem neuen Integral-Ausgangswert, für die Drehzahl einen begrenzten Integral-Ausgangswert zu ermitteln. Weiterhin ist das System dazu ausgebildet, aus dem Proportional-Ausgangswert und dem begrenzten Integral-Ausgangswert ein neues Soll-Moment für die Maschine zu ermitteln, insbesondere abzuleiten und/oder zu bilden.
Die Maschine, für die das Verfahren und/oder das System vorgesehen ist bzw. sind, ist zum Antreiben bzw. Fortbewegen eines Fahrzeugs, bspw. eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet. Die Maschine kann weiterhin als Elektromaschine oder Verbrennungskraftmaschine ausgebildet sein, wobei das Verfahren und/oder das System für jede Maschine eingesetzt werden kann bzw. können, die als Betriebsparameter eine regelbare Drehzahl und ein regelbares Drehmoment aufweist.
Weiterhin ist es möglich, dass mit dem Integral-Regler aus dem ursprünglichen Integral-Ausgangswert und einem verzögerten begrenzten Integral-Ausgangswert der neue Integral-Ausgangswert gebildet wird.
Mit dem Verfahren und dem System ist eine kombinierte Drehzahlregelung für einen drehmomentgeregelten Antrieb, bspw. Traktionsantrieb, in dem Fahrzeug möglich.
Dabei wird das Fahrzeug in Ausgestaltung in bzw. mit einer Pseudo-Drehzahlregelung geregelt, wobei der Stellbereich des Drehzahlreglers immer durch das vom Fahrer gewünschte Soll-Drehmoment begrenzt wird. Ist die Soll-Drehzahl höher bzw. größer als die Ist-Drehzahl, ist die Drehzahlregelung, die als Pseudo-Drehzahlregelung ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden kann, dazu ausgebildet, das Fahrzeug zu beschleunigen. Dies kann die Drehzahlregelung nur im Rahmen des zulässigen Stellbereichs des vom Fahrer gewünschten Soll-Drehmoments. Der Drehzahlregler befindet sich somit unterhalb der Soll-Drehzahl im ständigen Wind-Up bzw. Aufziehen des Reglers, was durch geeignete Maßnahmen zu kompensieren ist. Erreicht bzw. überschreitet die Ist-Drehzahl die Soll-Drehzahl, so dass die Ist-Drehzahl gleich der Soll-Drehzahl oder größer als die Soll-Drehzahl ist bzw. wird, geht die Drehzahlregelung in Ausgestaltung von der Pseudo-Drehzahlregelung automatisch in eine klassische Drehzahlregelung über. Das hier vorgestellte Konzept ist auch analog auf vergleichbare Anwendungen für Verbrennungsmotoren übertragbar.
Die Beschleunigung des Fahrzeugs hin zur Soll-Drehzahl verhält sich für den Fahrer wie eine bekannte und in diesem Bereich vorteilhafte Drehmomentregelung. Wird die Soll-Drehzahl erreicht oder überschritten, wobei der Fahrer noch auf dem Fahrpedal steht bzw. auf dieses drückt, reduziert der Drehzahlregler sofort das Drehmoment und der Antrieb befindet sich in der klassischen Drehzahlregelung mit all ihren Vorteilen hinsichtlich der Dynamik und der stationären Genauigkeit. Nimmt der Fahrer den Fuß vom Gas, wird nicht, wie bei einer klassischen Drehzahlregelung die Soll-Drehzahl gehalten, sondern es wird wieder direkt in die Drehmomentregelung gewechselt und das Fahrzeug wird entsprechend dem Fahrerwunsch nicht mehr beschleunigt. Ein Wechsel zwischen der Drehmomentenführung oder Drehzahlführung wird ohne Umschaltungen durchgeführt und benötigt daher auch keine Initialisierung, Priorisierung bzw. Arbitrierung. Dieses Konzept kann z. B. im Rahmen einer drehzahlbasierten Antriebs-Schlupfregelung nach der Druckschrift DE 10 2018 200 169 B3 genutzt werden, die ein Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs beschreibt.
Die hier vorgeschlagene Struktur des Drehmomentreglers kann in Ausgestaltung als Tempobegrenzer realisiert werden. Es kann damit auch eine Regelung einer Soll-Geschwindigkeit, eine Antriebssschlupfregelung (ASR), eine Motor-Schleppmoment-Regelung (MSR), oder eine Zielbremsung durchgeführt werden. Außerdem kann mit dem Drehmomentregler ein elektrisches Antiblockiersystem bzw. electric Antilock Braking System (eABS) bzw. ein entsprechendes Verfahren realisiert werden. Falls die Maschine hierbei (eABS) als Elektromaschine bzw. elektrische Maschine ausgebildet ist, kann sie generatorisch und somit als Generator betrieben werden.
Mit der vorgestellten regelungstechnischen Struktur des Systems kann eine überlagerte kombinierte Drehzahlregelung bei einer Drehmomentregelung ohne Umschaltung zwischen Drehmomenten- und Drehzahlregelung, ohne Zustandsautomaten zur Deaktivierung des Fahrerwunsches und ohne Überblendung zwischen verschiedenen Reglern umgesetzt werden. Die Struktur kann für unterschiedliche Funktionalitäten des Fahrzeugs, insbesondere für Funktionalitäten von unterschiedlichen Maschinen des Fahrzeugs, verwendet werden.
Üblicherweise wird ein Elektrofahrzeug durch Regelung des Drehmoments betrieben, wobei ein Fahrerwunsch über das Fahrpedal als eine Anforderung für das Drehmoment, das das Elektrofahrzeug beschleunigt, interpretiert wird, wobei ein entsprechendes Soll-Drehmoment durch die Leistungselektronik eingeregelt wird. Die Drehmomentregelung bzw. eine Stromregelung bildet in der üblichen Struktur der Regelung von elektrischen Antrieben den innersten Regelkreis. Für andere Anwendungen als einen Traktionsantrieb des Elektrofahrzeugs wird dieser innere Regelkreis durch eine überlagerte Drehzahlregelung und diese nach Bedarf noch durch eine weitere Kaskade zur Positionsregelung bzw. Lageregelung erweitert.
Aufgrund der neuen Möglichkeiten im Kraftfahrzeug- bzw. Automobilbereich durch den Einsatz von einer Leistungselektronik und einem elektrischen Antrieb, wodurch eine hohe Rechenleistung, eine hohe Regelgüte und eine hohe Dynamik erreicht werden kann, ist es in Ausgestaltung des Verfahrens möglich, gewisse Aspekte bzw. Situationen durch die Drehzahlregelung umzusetzen.
Mit dem Verfahren kann dem Umstand entgegnet werden, dass sich eine übliche überlagerte Drehzahlregelung in Kaskaden-Struktur nicht mit dem aus Fahrbarkeitssicht gewünschtem Verhalten einer Vorgabe für das Drehmoment durch den Fahrer über das Fahrpedal kombinieren lässt, denn in der Drehzahlregelung wäre das Fahrpedal deaktiviert und es würde eine Soll-Drehzahl mit eingestellter Regler-Dynamik angefahren werden.
Eine Leistung P der Maschine, bspw. einer Elektromaschine oder Verbrennungskraftmaschine, ist proportional zu einem Produkt aus der Drehzahl n der Maschine und dem Drehmoment M der Maschine gemäß: P = 2*π*M*n.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung schematisch und ausführlich beschrieben.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems zum Durchführen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die hier gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems 2 zur Durchführung der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst einen Proportional-Regler 4 (P-Regler) und einen Integral-Regler 6 (I-Regler), die zusammen als Proportional-Integral-Regler ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden können, wobei das System 2 zum Kontrollieren und somit zum Steuern und/oder zum Regeln einer Maschine, hier bspw. einer Elektromaschine oder alternativ einer Verbrennungskraftmaschine, je nach Definition der Drehzahl und/oder des Drehmoments der Maschine, ausgebildet ist, wobei die Maschine als Teil eines Antriebs zum Antreiben bzw. Fortbewegen eines Fahrzeugs, hier eines Kraftfahrzeugs bzw. eines Autos, ausgebildet ist. Ein jeweiliges Fahrzeug kann mit mindestens einer derartigen Maschine angetrieben werden, wobei es mit mindestens einer Elektromaschine rein elektrisch oder mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine konventionell angetrieben wird. Es ist auch möglich, ein Fahrzeug sowohl mit mindestens einer Elektromaschine und mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine anzutreiben, wobei es in diesem Fall als Hybrid-Fahrzeug ausgebildet bzw. zu bezeichnen ist.
Dabei wird für die Maschine eine Drehzahlregelung durchgeführt. Das in 1 gezeigte System 2 kann auch als Diagramm zum Beschreiben eines Algorithmus zur Durchführung der Ausführungsform des Verfahrens bezeichnet bzw. aufgefasst werden.
Bei dem Verfahren ist eine sensorisch messbare Ist-Drehzahl 8 der Maschine gegeben, die sich beim Betrieb der Maschine ergibt. Dabei wird eine Soll-Drehzahl 10 für die Maschine aufgrund einer Betätigung eines Fahrpedals bzw. Gaspedals durch einen Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben und/oder angefordert. Die Ist-Drehzahl 8 und die Soll-Drehzahl 10 werden einem Differenzbildungsmodul 12 zugeführt, mit dem eine Regel-Differenz 14 bzw. ein Unterschied zwischen der Ist-Drehzahl 8 und der Soll-Drehzahl 10 berechnet wird, wobei hier von der Soll-Drehzahl 10 die Ist-Drehzahl 8 abgezogen wird. Üblicherweise ist die Soll-Drehzahl 10 größer als die Ist-Drehzahl 8, wobei die Regel-Differenz 14 üblicherweise positiv ist. In diesem Fall kann die mit dem Verfahren durchgeführte Drehzahlregelung als Pseudo-Drehzahlregelung ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Falls die Soll-Drehzahl 10 alternativ kleiner als die Ist-Drehzahl 8 sein sollte, ist die Regel-Differenz 14 negativ. In diesem Fall kann die mit dem Verfahren durchgeführte Drehzahlregelung als klassische Drehzahlregelung ausgebildet sein bzw. bezeichnet werden. Die üblicherweise positive Regel-Differenz 14 für die Drehzahl und eine erste Konstante 24 (kp) werden einem ersten Multiplikationsmodul 26 des Proportional-Reglers 4 zugeführt, mit dem aus der Regel-Differenz 14 und der ersten Konstante 24 durch Multiplikation als ein erstes Produkt ein Proportional-Ausgangswert 28 des Proportional-Reglers 4 berechnet wird, wobei der Proportional-Ausgangswert 28 für die Drehzahl vorgesehen ist. Das Verfahren kann bei einem motorischen Betrieb der Maschine durchgeführt werden, wenn die Maschine als Motor betrieben wird und die Drehzahl und das Drehmoment positiv sind, wobei das mit der Maschine anzutreibende Fahrzeug vorwärts fährt. Außerdem kann das Verfahren auch für eine negative Drehzahl und ein negatives Drehmoment durchgeführt werden, wobei das Fahrzeug rückwärts fährt. Dabei ist die erste Konstante 24 kp ein proportionaler Verstärkungsfaktor des Proportional-Reglers 4 mit der Einheit Nm*(1/Regel-Differenz [14]), wobei die Einheit der Konstanten 24 kp einem Kehrwert der Regel-Differenz 14 multipliziert mit Nm entspricht. Dabei weist die Regel-Differenz 14 dieselbe Einheit, bspw. Umdrehungen/Minute, wie die Ist-Drehzahl 8 bzw. die Soll-Drehzahl 10 auf.
Außerdem werden eine zweite Konstante 16 (ki) und eine dritte Konstante 18 (ti) bereitgestellt und einem zweiten Multiplikationsmodul 20 des Integral-Reglers 6 zugeführt, mit dem aus den beiden Konstanten 16, 18 durch Multiplikation ein zweites Produkt 22 berechnet wird. Dabei ist die dritte Konstante 18 ti eine Integrationszeitkonstante, die durch eine diskrete Regelung zustande kommt und einem Zeitraster entspricht, in dem der Integral-Regler 6 gerechnet wird, wobei mit dem Integral-Regler 6 diese Integrationskonstante ti angewandt und/oder berücksichtigt wird, wobei die Integrationszeitkonstante ti einer Zeitspanne, z. B. Sekunden, als Einheit entspricht. Falls der Integral-Regler 6 bspw. in einem Zeitraster von 1 ms zyklisch gerechnet wird, weist die Integrationszeitkonstante bspw. den Wert ti = 1e-3 s = 1 ms auf. Die zweite Konstante 16 ki ist ein integraler Verstärkungsfaktor des Integral-Reglers 6 mit der Einheit Nm*1/{(Einheit der Regel-Differenz [14])*(Einheit der Integrationszeitkonstante ti)}. Wenn die Regel-Differenz 14 z. B. die Einheit Umdrehungen/Minute aufweist und die Einheit der Integrationszeitkonstante ti Sekunden ist, dann ist die Einheit von der zweiten Konstanten 16 ki Nm*1/{(Umdrehungen/Minute)*Sekunden} = 60*Nm/Umdrehungen.
Das zweite Produkt 22 und die Regel-Differenz 14 für die Drehzahl werden einem dritten Multiplikationsmodul 30 bzw. einem Multiplikationsblock als Teils des Integral-Reglers 6 zugeführt, mit dem daraus durch Multiplikation als ein drittes Produkt ein ursprünglicher Integral-Ausgangswert 32 berechnet wird, wobei der ursprüngliche Proportional-Ausgangswert 28 für die Drehzahl vorgesehen ist.
Außerdem wird von dem Fahrer ein ursprüngliches Soll-Drehmoment 34 vorgegeben, was ebenfalls durch Betätigung des Fahrpedals möglich ist. Weiterhin ist ein Minimal-Drehmoment 36, das hier den Wert 0 aufweist, vorgegeben bzw. definiert. Das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 und das Minimal-Drehmoment 36 werden jeweils einem ersten Vergleichsmodul 38 zum Ermitteln eines maximalen Werts und einem zweiten Vergleichsmodul 40 zum Ermitteln eines minimalen Werts zugeführt. Dabei wird mit dem ersten Vergleichsmodul 38 aus dem ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 und ein Minimal-Drehmoment 36 jenes Drehmoment mit dem größeren bzw. maximalen Wert ausgewählt und als obere Stellgrößenbegrenzung 42 festgelegt und weitergeleitet. Mit dem zweiten Vergleichsmodul 40 wird aus dem ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 und dem Minimal-Drehmoment 36 jenes Drehmoment mit dem kleineren bzw. minimalen Wert ausgewählt und als untere Stellgrößenbegrenzung 44 festgelegt und weitergeleitet.
Die obere Stellgrößenbegrenzung 42, also das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34, falls es größer als das Minimal-Drehmoment 36 und somit positiv ist, oder das Minimal-Drehmoment 36, falls es größer als das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 ist, wird einem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 (dynamic saturation), das zum Begrenzen des Stellbereichs für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert 32 ausgebildet ist, zugeführt bzw. von dem ersten Vergleichsmodul 38 an dieses geleitet. Außerdem wird die untere Stellgrößenbegrenzung 44, also das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34, falls es kleiner als das Minimal-Drehmoment 36 und somit negativ ist, oder das Minimal-Drehmoment 36, falls es kleiner als das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 ist, ebenfalls dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 zugeführt bzw. von dem zweiten Vergleichsmodul 40 an dieses geleitet.
Das erste dynamische Sättigungsmodul 46 und ein einheitliches Verzögerungsmodul 48 (unit delay) bilden hier einen geschlossenen Regelkreis 50 des Systems 2. Dabei stellt (1/z = z^-1) in dem Verzögerungsmodul 48 eine Verzögerung um einen diskreten Rechenschritt gemäß einer z-Transformation für den Frequenzbereich dar.
Zu Beginn bzw. zu einem ersten Durchlauf der Ausführungsform des Verfahrens, wenn lediglich als das dritte Produkt der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 sowie die obere und die untere Stellgrößenbegrenzung 42, 44 vorliegen, werden die beiden Stellgrößenbegrenzungen 42, 44 und der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 zugeführt. Dabei wird von dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 die obere Stellgrößenbegrenzung 42 für das Drehmoment als oberer begrenzender Wert für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert 32 verwendet. Die untere Stellgrößenbegrenzung 44 für das Drehmoment wird als unterer begrenzender Wert für den ursprünglichen Integral-Ausgangswert 32 verwendet. Dabei wird ein begrenzter Integral-Ausgangswert 52 bereitgestellt, wobei ein hierfür erlaubter Stellbereich von dem ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 abhängig ist.
Der von dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 bereitgestellte begrenzte Integral-Ausgangswert 52 wird einerseits dem Verzögerungsmodul 48 zugeführt, wobei von dem Verzögerungsmodul 48 bei jedem weiteren Durchlauf der Ausführungsform des Verfahrens ein verzögerter begrenzter Integral-Ausgangswert 54 bereitgestellt und einem ersten Abgleichmodul 56 zurückgeführt wird, das hier zwischen dem dritten Multiplikationsmodul 30 als Teils des Integral-Reglers 6 und dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 angeordnet ist. Dabei werden der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 und der verzögerte begrenzte Integral-Ausgangswert 52 bei jedem weiteren Durchlauf von dem ersten Abgleichmodul 56 abgeglichen, wobei der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 und der verzögerte begrenzte Integral-Ausgangswert 52 von dem ersten Abgleichmodul 56 addiert werden, wobei bei einer derartigen Addition ein neuer Integral-Ausgangswert 58 bereitgestellt wird, der als aktualisierter ursprünglicher Integral-Ausgangswert 32 verwendet wird, wobei der neue Integral-Ausgangswert 58 wieder dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 zugeführt wird, aus dem unter Berücksichtigung der oberen und unteren Stellgrößenbegrenzung 42, 44 wieder ein begrenzter Integral-Ausgangswert 52 bereitgestellt wird.
Der begrenzte Integral-Ausgangswert 52 und der Proportional-Ausgangswert 28 werden einem zweiten Abgleichmodul 68 zugeführt und abgeglichen, wobei der begrenzte Integral-Ausgangswert 52 und der Proportional-Ausgangswert 28 von dem zweiten Abgleichmodul 68 addiert werden, wobei durch eine derartige Addition ein Proportional-Integral-Ausgangswert 60 bereitgestellt wird. Die beiden Stellgrößenbegrenzungen 42, 44 und der Proportional-Integral-Ausgangswert 60 werden einem zweiten dynamischen Sättigungsmodul 62 (dynamic saturation), das zum Begrenzen des Stellbereichs für den Proportional-Integral-Ausgangswert 60 ausgebildet ist, zugeführt, aus dem unter Berücksichtigung der oberen und unteren Stellgrößenbegrenzung 42, 44 ein neues Soll-Drehmoment 66 bereitgestellt wird. Dabei geht das neue Soll-Drehmoment 66 aus einem begrenzten Proportional-Integral-Ausgangswert 64 hervor, wobei ein erlaubter Stellbereich für das neue Soll-Drehmoment 66 vom ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 abhängig ist.
Mit dem System 2 und dem Verfahren wird der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 bzw. der neue Integral-Ausgangswert 58 als jeweiliger Integral-Anteil mit dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 unter Durchführung einer Anti-Wind-Up-Maßnahme bzw. einer Anti-Aufzieh-Maßnahme unter Berücksichtigung der vom ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 abhängigen Stellgrößenbegrenzungen 42, 44 begrenzt.
Dabei wird mit einer jeweiligen Begrenzung eines Integral-Anteils, also des ursprünglichen Integral-Ausgangswerts 32 und des neuen Integral-Ausgangswerts 58 die vorgesehene Anti-Wind-Up-Maßnahme umgesetzt. Die Begrenzung des Stellbereichs wird bereits mit dem zweiten dynamischen Sättigungsmodul 62 durchgeführt. Durch zusätzliche Begrenzung bzw. Limitierung eines jeweiligen Integral-Anteils wird sichergestellt, dass sich der jeweilige Integral-Anteil nicht beliebig aufzieht, wobei sich der jeweilige Integral-Anteil im Wind-Up bis zur Stellgrößenbegrenzung 42, 44 aufzieht, wobei in Ausgestaltung erst dann von der Pseudo-Regelung, bspw. Pseudo-Drehzahlregelung, in die klassische Regelung, bspw. Drehzahlregelung, gewechselt wird, wenn die Soll-Drehzahl 10 von der Ist-Drehzahl 8 überschritten wird. Eine derartige Anti-Wind-Up-Maßnahme kann auch als Maßnahme gegen einen Regler-Wind-Up bezeichnet werden, mit der bspw. der jeweilige Integral-Anteil begrenzt wird.
Der ursprüngliche Integral-Ausgangswert 32 bzw. der neue Integral-Ausgangswert 58 zieht sich bis auf das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 bzw. maximal bis zum ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 auf oder wird von dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 maximal bis zum ursprünglichen Soll-Drehmoment 34, aber nicht weiter aufgezogen.
Weiterhin wird erst bzw. nur für den Fall bzw. erst dann auf die Drehzahlregelung gewechselt, wenn die Ist-Drehzahl 8 die Soll-Drehzahl 10 überschreitet, also größer als die Soll-Drehzahl 10 ist, was wiederum bedeutet, dass die Regel-Differenz 14 negativ ist.
Die hier gezeigte Struktur des Systems 2 stellt einen PI- bzw. Proportional-Integral-Regler zum Regeln der Drehzahl der Maschine bzw. einen Proportional-Integral-Drehzahlregler dar, der die Ist-Drehzahl 8 auf eine Soll-Drehzahl 10 regelt.
Der gesamte Ausgang des Proportional-Integral-Reglers ist bei einem positiven Soll-Drehmoment 34 und auch bei einem negativen Soll-Drehmoment 34 durch die Stellgrößenbegrenzungen 42, 44 stellgrößenbegrenzt.
Dadurch wird der Proportional-Integral-Drehzahlregler die Ist-Drehzahl 8 in Ausgestaltung des Verfahrens nur beschleunigen, also die Ist-Drehzahl 8 betragsmäßig auf die Soll-Drehzahl 10 erhöhen, wenn der Fahrer dies über seinen Pedalwunsch aufgrund der Betätigung des Fahrpedals veranlasst bzw. zulässt. Dabei kann bei jeweils einem neuen Durchlauf des Verfahrens, das jeweils zu Beginn des Durchlaufs bereitgestellte Soll-Drehmoment 34 durch das am Ende des Durchlaufs ermittelte neue Soll-Drehmoment 66 zur Durchführung des nächsten Durchlaufs aktualisiert werden.
Ist zu Beginn eines Durchlaufs kein Soll-Drehmoment 34 vorhanden, befindet sich der Proportional-Integral-Regler im Wind-Up-Zustand bzw. im Aufzieh-Zustand. Bei üblichen Vorgehensweisen wird bei einer Wind-Up-Maßnahme z. B. eine Differenz aus einem Proportional-Integral-Ausgangswert 60 und einem begrenztem Proportional-Integral-Ausgangswert 64 über ein Verzögerungsmodul in einen Integral-Regler rückgeführt. Stattdessen wird in Ausgestaltung des Verfahrens der Integral-Ausgangswert 52 bzw. 54 direkt auf denselben Stellbereich wie der Proportional-Integral-Ausgangswert 60 eines Proportional-Integral-Reglers als Gesamtreglerausgang für den Proportional-Regler 4 und den Integral-Regler 6 begrenzt. Dabei kann der jeweilige Integral-Ausgangswert 52 bzw. 54 mit dem ersten dynamischen Sättigungsmodul 46 separat zusätzlich stellgrößenbegrenzt werden. Dieses erste dynamische Sättigungsmodul 46 wird bei üblichen Vorgehensweisen nicht verwendet.
Auf diese Weise wird der Integral-Ausgangswert 52 bzw. 54 im Wind-Up-Zustand exakt bis auf das Soll-Drehmoment 34 gefüllt bzw. dem Soll-Drehmoment 34 angenähert. Der Proportional-Integral-Regler reduziert das Soll-Drehmoment 34 erst sobald die Regel-Differenz 14 negativ, also die Ist-Drehzahl 8 größer als die Soll-Drehzahl 10 wird. Sinkt durch das reduzierte neue Soll-Drehmoment 66 die Ist-Drehzahl 8 wieder unter die Soll-Drehzahl 10, geht der Proportional-Integral-Ausgangswert 60 eines Proportional-Integral-Reglers als Gesamtreglerausgang wieder bis auf maximal das Soll-Drehmoment 34 bzw. wird diesem angenähert.
Durch Verschieben des zulässigen Stellbereichs um ein negatives Soll-Drehmoment 34 und durch eine Addition des neuen Soll-Drehmoments 66 bzw. eines Eingriffs-Drehmoments als Ausgangswert des Verfahrens auf das alte Soll-Drehmoment 34 kann ein Eingriff des Proportional-Integral-Reglers auch als Eingriffs-Drehmoment realisiert werden, wobei folgende Gleichungen berücksichtigt werden: $\begin{array}{l} (obere_Stellgrößenbegrenzung_für_Eingriffs-Drehmoment) = \\ (obere_Stellgrößenbegrenzung) - (Soll-Drehmoment) \end{array}$
$\begin{array}{l} (untere_Stellgrößenbegrenzung_für_Eingriffs-Drehmoment) = \\ (untere_Stellgrößenbegrenzung) - (Soll-Drehmoment) \end{array}$
$\begin{array}{l} (neues_Soll-Drehmoment_für_Eingriffs-Drehmoment) = \\ (Soll-Drehmoment) + (neues_Soll-Drehmoment_als_Eingriffs-Drehmoment) \end{array}$
Mit diesem Konzept können eine maximale Drehzahl und eine minimale Drehzahl begrenzt werden. Bei Erweiterung des erlaubten Stellgrößenbereichs bzw. der Stellgrößenbegrenzung 42, 44 kann die hier vorgestellte Drehzahlregelung, die auch als Pseudo-Drehzahlregelung bezeichnet werden kann, in eine klassische Soll-Drehzahlregelung überführt werden.
Im Rahmen des Verfahrens kann zwischen vier Fällen bzw. entsprechenden Quadranten für das Drehmoment und die Drehzahl als Betriebsparameter unterschieden werden.
In einem ersten Fall sind das Soll-Drehmoment 34 und die Drehzahl, hier die Ist-Drehzahl 8, positiv. Falls dabei die Ist-Drehzahl 8 kleiner als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt. Falls jedoch die Ist-Drehzahl 8 größer als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine klassische Drehzahlregelung durchgeführt. Dies ist üblicherweise bei einem motorischen Betrieb der Maschine bei einer Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, z. B. bei einer Antriebsschlupfregelung (ASR), möglich.
Sind im ersten Fall das Soll-Drehmoment 34 und die Ist-Drehzahl 8 positiv, wird die Maschine motorisch betrieben. Dabei beträgt die Ist-Drehzahl 8 bspw. 1000 Umdrehungen/Minute und das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 bspw. 100 Nm. Wenn die Ist-Drehzahl 8 demnach größer als die maximale Soll-Drehzahl 10 ist, wird die klassische Drehzahlregelung durchgeführt, wobei die Ist-Drehzahl 8 der geringeren maximalen Soll-Drehzahl 10 angenähert und entsprechend reduziert wird, indem das Soll-Drehmoment 34 von dem Proportional-Integral-Regler reduziert wird. Somit ist das resultierende neue Soll-Drehmoment 66 geringer als das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 und beträgt z. B. nur noch 50 Nm. Wenn die Ist-Drehzahl 8 dagegen kleiner als eine maximale Soll-Drehzahl 10 von z. B. 1100 Umdrehungen/Minute ist, wird die Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt und das Soll-Drehmoment 34 von 100 Nm durchgeroutet bzw. durchgereicht, wobei das neue Soll-Drehmoment 66 ebenfalls 100 Nm beträgt und das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 unverändert bleibt. Wenn die Ist-Drehzahl 8 dagegen kleiner als eine maximale Soll-Drehzahl 10 von z. B. 1100 Umdrehungen/Minute ist, wird die Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt und das Soll-Drehmoment 34 von 100 Nm durchgeroutet bzw. durchgereicht, wobei das neue Soll-Drehmoment 66 ebenfalls 100 Nm beträgt und das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 unverändert bleibt.
In einem zweiten Fall ist das Soll-Drehmoment 34 positiv und die Drehzahl, hier die Ist-Drehzahl 8, negativ. Wenn die Ist-Drehzahl 8 dabei kleiner als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt. Falls stattdessen die Ist-Drehzahl 8 größer als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine klassische Drehzahlregelung durchgeführt. Dies ist bei einem generatorischen Betrieb der Maschine bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, z. B. bei einer Motor-Schleppmoment-Regelung (MSR) möglich.
In einem dritten Fall ist vorgesehen, dass das Soll-Drehmoment 34 negativ ist und die Drehzahl, hier die Ist-Drehzahl 8, negativ ist. Falls dabei die Ist-Drehzahl 8 größer als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt. Falls dagegen die Ist-Drehzahl 8 kleiner als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine klassische Drehzahlregelung durchgeführt. Dies ist bei einem motorischen Betrieb der Maschine bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, z. B. bei einer Antriebsschlupfregelung (ASR), möglich.
In einem vierten Fall ist das Soll-Drehmoment 34 negativ und die Drehzahl, hier die Ist-Drehzahl 8, positiv. Falls dann die Ist-Drehzahl 8 größer als die Soll-Drehzahl 10 ist, wird eine Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt. Ist alternativ hierzu die Ist-Drehzahl 8 kleiner als die Soll-Drehzahl 10, wird eine klassische Drehzahlregelung durchgeführt. Dies ist bei einem generatorischen Betrieb der Maschine bei einer Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs, z. B. bei einer Motor-Schleppmoment-Regelung (MSR) möglich.
In allen vier Fällen ist das Vorzeichen der Soll-Drehzahl 10 irrelevant, es wird nur unterschieden bzw. berücksichtigt, ob die Ist-Drehzahl 8 größer oder kleiner als die Soll-Drehzahl 10 ist, und welches Vorzeichen das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 aufweist, um darüber zu entscheiden, ob die Pseudo-Drehzahlregelung oder die klassische Drehzahlregelung durchgeführt wird. Dies ist unabhängig davon, wie groß eine Differenz zwischen der Ist- und Soll-Drehzahl 8, 10 ist oder ob sie dasselbe oder unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.
Eine Differenz zwischen der Ist- und Soll-Drehzahl 8, 10 wirkt sich nur darauf aus, wie stark das neue Soll-Drehmoment 66 im Fall der klassischen Drehzahlregelung im Vergleich zum ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 reduziert wird. Je größer die Ist-Drehzahl 8 im Vergleich zur Soll-Drehzahl 10 ist, umso negativer werden die Regel-Differenz 14 und somit auch der Proportional-Ausgangswert 28 aus dem Proportional-Regler 4 als Drehmomentenanteil und der Integral-Ausgangswert 52 aus dem Integral-Regler 6 als Drehmomentenanteil. Entsprechend werden der Proportional-Integral-Ausgangswert 60, der begrenzte Proportional-Integral-Ausgangswert 64 und das neue Soll-Drehmoment 66 reduziert.
Die Regelung der Drehzahl kann in Kaskaden aufgebaut sein. Dabei kann ein innerster Kreis ein Stromregler sein, weil ein Strom gut gemessen und geregelt werden kann. Der Eingang des Stromreglers ist ein Soll-Strom, der aus dem Soll-Drehmoment 66 berechnet werden kann. Dieser Stromregler bildet eine erste bzw. innere Kaskade. Darauf basierend kann eine zweite äußere Kaskade aufgebaut werden, mit der die Drehzahl geregelt wird, wobei diese zweite Kaskade anhand des Diagramms aus 1 schematisch dargestellt ist. Diese zweite Kaskade liefert immer wieder ein neues Soll-Drehmoment 66 für die unterlagerten Kaskaden, wobei die Kaskaden nacheinander wiederholt werden, wobei das neue Soll-Drehmoment 66 durch die überlagerten Kaskaden modifiziert wird. Durch einen drehzahlgeregelten Anteil wird das neue Soll-Drehmoment 66 in Abhängigkeit der Ist- und Soll-Drehzahl 8, 10 angepasst. Durch die in 1 gezeigte Kaskade zur Drehzahlregelung wird das ursprüngliche Soll-Drehmoment 34 durch die klassische Drehzahlregelung durchgeroutet und angepasst, wobei das neue Soll-Drehmoment 66 ermittelt wird. Im Fall der Pseudo-Drehzahlregelung wird das Soll-Drehmoment 34 unangepasst durchgeroutet, wobei ein resultierendes Soll-Drehmoment 66 dem unveränderten ursprünglichen Soll-Drehmoment 34 entspricht. Das Soll-Drehmoment 66 wird dem Stromregler zur Berechnung des Soll-Stroms bereitgestellt. Wäre diese Kaskade nicht vorhanden, würde das Soll-Drehmoment 34 direkt an die Stromregelung-Berechnung für den Soll-Strom gehen.
Bei Anwendung einer klassischen Regelung der Soll-Drehzahl 10 würde der Proportional-Integral-Regler solange über den jeweiligen Integral-Anteil hoch integrieren und somit das Soll-Drehmoment 34, 66 erhöhen bis das Fahrzeug so stark beschleunigt wird, bis die Ist-Drehzahl 8 die Soll-Drehzahl 10 erreicht.
In der Pseudo-Drehzahlregelung darf der Proportional-Integral-Regler das Drehmoment nicht beliebig erhöhen, da es durch das Soll-Drehmoment 34, 66 stellgrößenbegrenzt wird. Somit entsteht aus einer Regler-Anfrage durch die hier vorgesehene Begrenzung kein höheres Drehmoment und somit keine höhere Beschleunigung, wobei die Ist-Drehzahl 8 die Soll-Drehzahl 10 nur mit einer über das Soll-Drehmoment 34 angeforderten Dynamik erreichen kann.
Bezugszeichenliste

2: System
4: Proportional-Regler
6: Integral-Regler
8: Ist-Drehzahl
10: Soll-Drehzahl
12: Differenzbildungsmodul
14: Regel-Differenz
16: Konstante
18: Konstante
20: Multiplikationsmodul
22: Produkt
24: Konstante
26: Multiplikationsmodul
28: Proportional-Ausgangswert
30: Multiplikationsmodul
32: ursprünglicher Integral-Ausgangswert
34: ursprüngliches Soll-Drehmoment
36: Minimal-Drehmoment
38, 40: Vergleichsmodul
42, 44: Stellgrößenbegrenzung
46: Sättigungsmodul
48: Verzögerungsmodul
50: Regelkreis
52: begrenzter Integral-Ausgangswert
54: verzögerter begrenzter Integral-Ausgangswert
56: Abgleichmodul
58: neuer Integral-Ausgangswert
60: Proportional-Integral-Ausgangswert
62: Sättigungsmodul
64: begrenzter Proportional-Integral-Ausgangswert
66: neues Soll-Drehmoment
68: Abgleichmodul

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102017107265 A1 [0003]
EP 3037315 A1 [0004]
WO 2015124420 A2 [0005]
DE 102018200169 B3 [0020]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Maschine, wobei eine Drehzahl der Maschine anhand eines ursprünglichen Soll-Drehmoments (34) der Maschine begrenzt und geregelt wird, wobei mit einem Proportional-Regler (4) ein Proportional-Ausgangswert (28) für die Drehzahl ermittelt wird, wobei mit einem Integral-Regler (6) ein Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl ermittelt wird, wobei aus dem Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl mit einem ersten Sättigungsmodul (46) ein begrenzter Integral-Ausgangswert (52) ermittelt wird, und wobei aus dem Proportional-Ausgangswert (28) und dem begrenzten Integral-Ausgangswert (52) ein neues Soll-Moment (66) für die Maschine ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem eine jeweils aktuell herrschende Ist-Drehzahl (8) gegeben wird, wobei eine Soll-Drehzahl (10) vorgegeben wird, wobei von der Soll-Drehzahl (10) die Ist-Drehzahl (8) subtrahiert und daraus eine Regel-Differenz (14) für die Drehzahl gebildet wird, wobei aus der Regel-Differenz (14) ein Proportional-Ausgangswert (28) für die Drehzahl abgeleitet wird, und wobei aus der Regel-Differenz (14) der Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das ursprüngliche Soll-Drehmoment (34) von einem ersten Sättigungsmodul (46) als Stellgrößenbegrenzung (42, 44) für den Integral-Ausgangswert (32, 58) verwendet wird, wobei ein durch das ursprüngliche Soll-Drehmoment (34) begrenzter Integral-Ausgangswert (52) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der begrenzte Integral-Ausgangswert (52) und der Proportional-Ausgangswert (28) einem zweiten Abgleichmodul (68) zugeführt und gegenseitig abgeglichen werden, wobei ein Proportional-Integral-Ausgangswert (60) bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das ursprüngliche Soll-Drehmoment (34) von einem zweiten Sättigungsmodul (62) als Stellgrößenbegrenzung (42, 44) für den Proportional-Integral-Ausgangswert (60) verwendet wird, wobei ein durch das Soll-Drehmoment (34) begrenzter Proportional-Integral-Ausgangswert (64) bereitgestellt wird, aus dem das neue Soll-Drehmoment (66) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Integral-Ausgangswert (32, 58) für das Drehmoment und der Proportional-Integral-Ausgangswert (60) für das Drehmoment mit dem jeweiligen Sättigungsmodul bis auf das ursprüngliche Soll-Drehmoment (34) aufgezogen werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem für den Fall, dass die Regel-Differenz (14) für die Drehzahl positiv ist, eine Pseudo-Drehzahlregelung durchgeführt wird, und bei dem für den Fall, dass die Regel-Differenz (14) für die Drehzahl negativ ist, eine klassische Drehzahlregelung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein ursprüngliches Soll-Drehmoment (34) vorgegeben und ein Minimal-Drehmoment (36) definiert wird, wobei das Soll-Drehmoment (34) als obere Stellgrößenbegrenzung (42) für das Drehmoment, insbesondere für den Integral-Ausgangswert (32, 58) und den Proportional-Integral-Ausgangswert (60), verwendet wird, wenn das Soll-Drehmoment (34) größer als das oder gleich dem Minimal-Drehmoment (36) ist, oder wobei das Soll-Drehmoment (34) als untere Stellgrößenbegrenzung (42) für das Drehmoment für den Integral-Ausgangswert (32, 58) und für den Proportional-Integral-Ausgangswert (60), verwendet wird, wenn das Soll-Drehmoment (34) kleiner als das Minimal-Drehmoment (36) ist.
System zum Betreiben einer Maschine, wobei das System (2) einen Proportional-Regler (4), einen Integral-Regler (6) und ein erstes Sättigungsmodul (46) aufweist und dazu ausgebildet ist, eine Drehzahl der Maschine anhand eines ursprünglichen Soll-Drehmoments (34) der Maschine zu begrenzen und zu regeln, wobei der Proportional-Regler (4) dazu ausgebildet ist, einen Proportional-Ausgangswert (28) für die Drehzahl zu ermitteln, wobei der Integral-Regler (6) dazu ausgebildet ist, einen Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl zu ermitteln, wobei das erste Sättigungsmodul (46) dazu ausgebildet ist, aus dem Integral-Ausgangswert (32, 58) für die Drehzahl einen begrenzten Integral-Ausgangswert (52) zu ermitteln, und wobei aus dem Proportional-Ausgangswert (28) und dem begrenzten Integral-Ausgangswert (52) ein neues Soll-Moment (66) für die Maschine zu ermitteln ist.
System nach Anspruch 9 für eine Maschine, die als Elektromaschine oder als Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben eines Fahrzeugs ausgebildet ist.