Die Erfindung betrifft eine Prozessoreinheit (3) zur modelbasierten prädiktiven Regelung einer elektrischen Maschine (8) eines Antriebstrangs (7) eines Kraftfahrzeugs (1), wobei die Prozessoreinheit (3) dazu eingerichtet ist, einen MPC-Algorithmus (13) zur modellbasierten prädiktiven Regelung einer elektrischen Maschine (8) eines Antriebstrangs (7) eines Kraftfahrzeugs (1) auszuführen. Der MPC-Algorithmus (13) enthält ein Längsdynamikmodell (14) des Antriebsstrangs (7) und eine zu minimierende Kostenfunktion (15). Die Kostenfunktion (15) enthält als ersten Term eine mit einem ersten Gewichtungsfaktor gewichtete und gemäß dem Längsdynamikmodell (14) prädizierte elektrische Energie, welche innerhalb eines Prädiktionshorizonts von einer Batterie (9) des Antriebsstrangs (7) zum Antrieb der elektrischen Maschine (8) bereitgestellt wird. Die Kostenfunktion (15) enthält als zweiten Term eine mit einem zweiten Gewichtungsfaktor gewichtete und gemäß dem Längsdynamikmodell (14) prädizierte Fahrzeit, welche das Kraftfahrzeug (1) benötigt, um die gesamte innerhalb des Prädiktionshorizonts prädizierte Wegstrecke zurückzulegen. Die Prozessoreinheit (3) ist dazu eingerichtet, durch Ausführen des MPC-Algorithmus' (13) in Abhängigkeit von dem ersten Term und in Abhängigkeit von dem zweiten Term eine Eingangsgröße für die elektrische Maschine (8) zu ermitteln, sodass die Kostenfunktion minimiert wird.

    The invention relates to a processor unit (3) for the model-based predictive regulation of an electric machine (8) in a drivetrain (7) of a motor vehicle (1), wherein the processor unit (3) is configured to execute an MPC algorithm (13) for the model-based predictive regulation of an electric machine (8) in a drivetrain (7) of a motor vehicle (1). The MPC algorithm (13) contains a longitudinal dynamics model (14) of the drivetrain (7) and a cost function (15) to be minimized. The cost function (15) contains, as the first term, an electrical energy weighted with a first weighting factor and predicted in accordance with the longitudinal dynamics model (14), which electrical energy is provided within a prediction horizon from a battery (9) in the drivetrain (7) to the drive unit in the electric machine (8). The cost function (15) contains, as the second term, a driving time weighted with a second weighting factor and predicted in accordance with the longitudinal dynamics model (14), which driving time is the time the motor vehicle (1) requires to cover the entire route predicted within the prediction horizon. The processor unit (3) is configured to determine an input variable for the electric machine (8) by executing the MPC algorithm (13) against the first term and against the second term such that the cost function is minimized.

    L'invention concerne une unité de traitement (3) pour la régulation prédictive basée sur un modèle d'une machine électrique (8) dans une chaîne cinématique (7) d'un véhicule automobile (1), l'unité de traitement (3) étant conçue pour exécuter un algorithme MPC (13) pour la régulation prédictive basée sur un modèle d'une machine électrique (8) dans une chaîne cinématique (7) d'un véhicule automobile (1). L'algorithme MPC (13) contient un modèle de dynamique longitudinale (14) de la chaîne cinématique (7) et une fonction de coût (15) à minimiser. La fonction de coût (15) contient, en tant que premier terme, une énergie électrique pondérée avec un premier facteur de pondération et prédite conformément au modèle de dynamique longitudinale (14), laquelle énergie électrique est fournie à l'intérieur d'un horizon de prédiction à partir d'une batterie (9) dans la chaîne cinématique (7) vers l'unité d'entraînement dans la machine électrique (8). La fonction de coût (15) contient, en tant que second terme, un temps de conduite pondéré avec un second facteur de pondération et prédit conformément au modèle de dynamique longitudinale (14), lequel temps de conduite est le temps que le véhicule automobile (1) nécessite pour couvrir tout l'itinéraire prédit à l'intérieur de l'horizon de prédiction. L'unité de traitement (3) est conçue pour déterminer une variable d'entrée pour la machine électrique (8) en exécutant l'algorithme MPC (13) par rapport au premier terme et par rapport au second terme de telle sorte que la fonction de coût est minimisée.


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    Titel :

    MODELBASIERTE PRÄDIKTIVE REGELUNG EINER ELEKTRISCHEN MASCHINE EINES ANTRIEBSTRANGS EINES KRAFTFAHRZEUGS


    Weitere Titelangaben:

    MODEL-BASED PREDICTIVE REGULATION OF AN ELECTRIC MACHINE IN A DRIVETRAIN OF A MOTOR VEHICLE
    RÉGULATION PRÉDICTIVE BASÉE SUR UN MODÈLE D'UNE MACHINE ÉLECTRIQUE DANS UNE CHAÎNE CINÉMATIQUE D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE


    Beteiligte:
    ENGEL VALERIE (Autor:in) / WENDZEL ANDREAS (Autor:in) / TURNER LARA RUTH (Autor:in) / KING JULIAN (Autor:in) / MENEZES EDGAR (Autor:in) / DREHER MAIK (Autor:in)

    Erscheinungsdatum :

    2021-04-29


    Medientyp :

    Patent


    Format :

    Elektronische Ressource


    Sprache :

    Deutsch


    Klassifikation :

    IPC:    B60L PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES , Antrieb von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen / B60K Anordnung oder Einbau von Antriebseinheiten oder von Kraft- bzw. Drehmomentübertragungen in Fahrzeugen , ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES / B60W CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION , Gemeinsame Steuerung oder Regelung von Fahrzeug-Unteraggregaten verschiedenen Typs oder verschiedener Funktion / G01C Messen von Entfernungen, Höhen, Neigungen oder Richtungen , MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS / G05B Steuer- oder Regelsysteme allgemein , CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL



    Modelbasierte prädiktive Regelung einer elektrischen Maschine eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs

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