[發(fā)明專利]用于在內燃機上的動態(tài)試驗任務的試驗臺以及用于運行這種試驗臺的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210142602.1
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102778359A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發(fā)明（設計）人: E·格林巴赫;H·科卡爾;M·施密特;L·D·雷;M·保爾韋伯
• 申請（專利權）人: AVL里斯脫有限公司
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/05
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 俞海舟

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于在內燃機上的動態(tài)的試驗任務的試驗臺，其包含驅動和/或加載裝置、優(yōu)選電驅動和/或加載裝置，所述驅動和/或加載裝置與控制裝置耦合，該控制裝置用于適配和控制轉速和轉矩特性的設定值，本發(fā)明還涉及一種用于運行用于在內燃機上的動態(tài)試驗任務的、具有至少一個驅動和/或加載單元的試驗臺的方法，其中，通過驅動和/或加載單元調節(jié)內燃機的至少兩個變量、優(yōu)選轉速和轉矩的特性的設定值。

背景技術

動態(tài)發(fā)動機試驗臺的高動態(tài)的和現(xiàn)代的控制裝置能夠幾乎完美地跟蹤任意給定的轉速和轉矩特性。然而，這只有在驅動裝置、即內燃機和動力制動器的控制功率足夠時才可能。但控制功率往往是受限的，這導致可能的特性的受限。由于在試驗臺上存在兩個驅動裝置，所以可控制兩個輸出變量，其通常是轉速和轉矩。轉速是指動力制動器的轉速或內燃機的轉速。轉矩是指內燃機在曲軸上輸出的力矩或軸轉矩或者說載荷力矩。如果現(xiàn)在給定變量的特性，其基于受限的控制功率不可再被調節(jié)到，則必須這樣改變這些特性，使得其可再次在試驗臺上得以實現(xiàn)。

當限制試驗臺中的調節(jié)變量時，反饋調節(jié)可能導致“wind?up”效應。該效應可表現(xiàn)為閉合的調節(jié)回路中提高的過調或高的振蕩趨勢并導致調節(jié)性能的損失。出于這個原因引入anti-wind-up結構，其應防止wind?up效應。這種控制器補充早已得到應用。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的任務在于提供一種試驗臺以及一種運行該試驗臺的方法，利用該試驗臺和方法，由轉速和轉矩特性決定的設定值能夠為相應的試驗任務被優(yōu)化地適配和控制并且能夠被以盡可能好的方式在試驗臺上復制。

為了解決該任務，根據(jù)本發(fā)明的試驗臺的特征在于，所述控制裝置能夠被適配成在調整權重方面從轉速主導的控制調整為轉矩主導的控制。

有利的是，為此將控制裝置與用于調整權重的操作元件連接。

根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式規(guī)定，所述操作元件通過圖形用戶界面來實現(xiàn)。

本發(fā)明的另一種實施方式規(guī)定，所述控制裝置能夠被適配成無級地調整權重。

為了解決開頭所提任務，所述方法的特征在于，所述控制裝置將可供使用的控制功率根據(jù)可給定和可改變的權重分配到內燃機和驅動和/或加載單元上。

有利的是，在此規(guī)定：當控制需求超過一個做工機械的儲備功率時，則將一個在其功率極限上工作的做工機械的儲備功率根據(jù)可給定和可改變的權重用于輔助另外一個做工機械。

根據(jù)一種優(yōu)選的方法方案規(guī)定，監(jiān)控做工機械的功率極限的達到并且在超過功率極限之前這樣改變其中至少一個變量的設定值，使得兩個做工機械保持在功率極限之內。

當然也可規(guī)定：這樣改變兩種設定值，使得控制裝置根據(jù)給定的權重分配可供使用的控制功率。

有利的是，在此除了與期望的特性適配之外，也同時自動計算為此所需的用于精確跟蹤該改變的特性的調節(jié)變量。

根據(jù)本發(fā)明的一種特別有利的方案，還設置anti-wind-up結構（anti-wind-up?structure），其中，利用在由控制器輸出的值和允許值之間的差值的反饋，以便根據(jù)可給定和可改變的權重將控制功率分配到內燃機和驅動和/或加載單元上。

附圖說明

接下來借助附圖詳述本發(fā)明。

圖1示出在試驗臺系統(tǒng)的功率極限之外的工作點變化的兩個圖表，圖2示出表征控制器性能的圖表，并且圖3為用于試驗臺的具有anti-wind-up結構的控制裝置的示意圖。

具體實施方式

在試驗臺上設置至少一個加載機器（多數(shù)情況下為通過變頻器饋電的異步電動機），其與試件、即內燃機通過彈性軸耦合。輸入變量在驅動側為油門并且在加載側為電機的（正或負的）加載力矩額定值。兩個由此產(chǎn)生的轉矩的組合通過慣性和阻力設定有效轉速。

現(xiàn)在，發(fā)動機應當在試驗臺上在希望的工作點上運行，該工作點在絕大多數(shù)情況下以轉速和發(fā)動機力矩的組合來表示。在此特別重要的是設定工作點時的動態(tài)性和精度。衡量動態(tài)性和精度的一個標準是性能，其被定義為在基準信號和基準變量的實際值之間的倒數(shù)的均方差，其此外與標準性能成比例。在此標準性能是基準信號和基準變量的實際值之間的倒數(shù)的均方差，其可借助所利用的試驗臺配置達到。