[发明专利]用于在借助传动系进行传动试验期间对加载机器进行控制的方法和试验台

说明书

本发明提出了一种在传动系试验台(1)处的传动系(2)的与加载机器(8i)连接的半轴(7i)的转速控制，其中，在仿真模型(20)中计算的、由纵向力(F_Xi)引起的转矩(M_Fxi)附加地传递给控制单元(9i)，并且由此在控制单元(9i)中根据由纵向力(F_Xi)引起的转矩(M_Fxi)以及加载机器(8i)的惯性矩(J_Bi)与仿真的车轮(19)的惯性矩(J_Ri)之间的偏差(A_Ji)计算出补偿转矩(M_Ki)，控制单元(9i)借助转速控制器(17i)由理论转速(n_Bi,设定)计算转矩(M_REi)，并且将待借助加载机器(8i)调整的转矩(M_Bi,理论)作为补偿转矩(M_Ki)与由转速控制器(17i)计算的转矩(M_REi)之和来计算，并且由加载机器(8i)进行调整。

本发明涉及一种在传动系试验台上进行传动试验的方法，在传动系试验台上布置有具有至少一个半轴的传动系，并且该半轴与加载机器连接且半轴的转速在调节单元中进行调节，其中，在仿真模型中计算借助该仿真模型进行仿真的车轮的轮胎的纵向力和加载机器的待调整的理论转速(设定转速)，并且调节单元的理论转速作为加载机器的转速控制的理论值给出。同样地，本发明涉及所属的传动系试验台。

为了开发传动系，传动系在开发过程中必须常常进行测试，由此是根据传动试验经受确定的载荷，以便测试传动系的反应。根据试验的结果，可以确定对应的步骤以便进一步开发或改进该传动系。对于传动系的试验有各种已知的方式。

传动系可例如安装到真的车辆中，并且车辆测试行驶在真实的路上或在测试地区上进行。在测试行驶期间，可在车辆或传动系处进行测量并在测试行驶之后进行评估。这样的操作当然是非常昂贵的。此外，测试行驶几乎是不可复制的，因为测试驾驶员不能够多次精确相同地重复进行测试驾驶。在测试场地上虽然能使用驾驶机器人和变速机器人(如果存在变速器)以使得测试行驶是可重复的，但是这又显著地提高了花费。因此，这样的测试行驶是更有缺点的，并且如果存在也仅在传动系或车辆的非常后期的开发阶段中会使用。因此对于需要多次改变和测试的较早的开发阶段是几乎不合适的。

代替在路上的真实测试行驶，也可使用转鼓试验台，其中，车辆布置在转鼓试验台上、在试验台的转鼓上。然而，对于这样的转鼓试验台，由于转鼓的高惯性几乎不可能进行动态试验(在调节变量、例如转速或转矩快速或瞬时改变的意义上讲)。转鼓试验台因此也不适合于传动系的试验或是对于传动系的试验极其受限，至少不适合于非常动态的试验。

为了克服这一问题，也已知传动系试验台，其中，在传动系的被驱动的半轴处布置有加载机器(例如电动机)，该加载机器将预先给定的转矩或转速施加到传动系以对传动系加载，并且由此对传动系仿真车辆真实的行驶。通过(一个或多个)加载机器调整的转速/转矩在此情况下在仿真模型中计算。仿真模型在其情况下包括车辆模型、一个(或多个)轮模型、道路模型、驾驶员模型并且也包括其它模型，它们共同作用并且一起模仿车辆的运动。

EP 1 037 030 A2描述了例如一种传动系试验台，其具有用于仿真车辆的运动的仿真模型。对于传动试验的控制，会结合车辆模型使用轮胎模型，其计算转矩的理论值。为此会测量半轴的转速并且提供给仿真模型。计算得到的转矩的理论值用于直接提供给加载机器以实现。由此，加载机器在开控制环(开环)中进行转矩控制。这一方式的缺点是，为了近乎真实的传动试验，惯性矩必须尽可能精确地对应通常布置在传动系处的真实的轮子的惯性矩。因为轮子的惯性矩通常是较低的，所以这就对加载机器提出了较高的要求。加载机器因此一般必须实施为同步电机，其具有在成本和运行可靠性方面已知的缺点。此外，需要对加载机器的逆变器中的转矩进行复杂的平衡。

此外，开环控制当然不可能像闭合控制环(闭环)的情况下那样调节控制误差，并且也不提供干扰抑制。因此，即使不可避免的，各个加载机器的生产相关或运行相关的偏差已经对传动系试验台的控制产生直接的(负面)影响。