Im Rahmen eines Kooperationsprojekts der Universität Karlsruhe (TH) mit der Firma LuK wurde ein Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, auf Basis systemtechnischer Modellierung des Zweimassenschwungrads (ZMS) eine genaue Schätzung des in den Antriebsstrang indizierten Motormoments sowie des Antriebsstrangrückmoments durchzuführen. Grundlage der Rekonstruktion des Motor-Moments ist die Modellierung des ZMS im Zustandsraum. Bei der Zustandsraummodellierung eines Systems werden die zugrunde liegenden Differentialgleichungen zu einer speziellen Vektor-Matrix-Notation umgeschrieben. Das ZMS stellt aufgrund seiner Komponenten in den meisten Fällen ein stark nichtlineares System dar. Die Analysemöglichkeiten nichtlinearer Zustandsraummodelle sind jedoch stark begrenzt. Um ein linearisiertes Modell des ZMS ableiten zu können, wurde die Modellstruktur als einfaches Feder-/Dämpferelement angesetzt. Es ist prinzipiell nicht möglich, durch die alleinige Messung der Beschleunigung einer rotierenden Masse exakt auf das einseitig angreifende Antriebsmoment (Motormoment) zu schließen, ohne das Rückwirkmoment zu kennen. Um diese Problematik zu umgehen, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Verfahren entwickelt, das sich der dynamischen Systemeigenschaften des ZMS bedient, um den Rekonstruktionsalgorithmus zur Schätzung des Motormoments vom unbekannten Rückwirkmoment (Bogenfedermoment) zu entkoppeln. Das ZMS dient hierbei sozusagen als virtueller Sensor beziehungsweise Messwandler zur Ermittlung des indizierten Motormoments. Ausgangspunkt des Schätzalgorithmus ist das linearisierte Modell des ZMS im Zustandsraum. Mit Hilfe der LaplaceTransformation lässt sich die Übertragungsmatrix des linearen Differentialgleichungssystems bestimmen. Diese lässt sich nach erfolgreicher Überprüfung der Invertierbarkeit durch Sicherstellung der Existenz der Determinante der Übertragungsmatrix invertieren. Die Eingänge des invertierten Systems entsprechen den Ausgängen des ursprünglichen linearen ZMS-Modells und umgekehrt. Darüber hinaus lässt sich das Lastmoment selbst in analoger Weise schätzen. Mit Hilfe dieses Verfahrens lassen sich mit Motor- und Lastmoment (Antriebsstrangmoment) zwei sehr bedeutende Indikationsgrößen für zukunftsorientierte Regelungs- und Steuerungsaufgaben im Kfz kostengünstig zur Verfügung stellen.


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    Title :

    Echtzeitfähige Rekonstruktion des direkt indizierten Motor- und Lastmoments. Das Zweimassenschwungrad als virtueller Sensor


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2007


    Size :

    8 Seiten, 9 Bilder, 7 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German






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