Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur modellbasierten prädizierten Regelung einer Komponente eines Fahrzeugs mit einer Batterie und einem Elektromotor, umfassend: eine erste Eingangsschnittstelle (20) zum Empfang von Sensordaten eines Sensors (14) des Fahrzeugs (34); eine zweite Eingangsschnittstelle (22) zum Empfang von Daten betreffend eine Topologie in der Umgebung des Fahrzeugs (34); eine Steuereinheit (25) zum Ausführen eines Prädizier-Algorithmus (26) zum Erzeugen eines Steuerwertes für die Komponente (18) des Fahrzeugs (34); eine Ausgangsschnittstelle (24) zur Ausgabe des in der Steuereinheit (25) ermittelten Steuerwertes für die Komponente (18) des Fahrzeugs (34); wobei der Prädizier-Algorithmus (26) ein Fahrzeugmodell (28) und eine Optimierungsfunktion (30) umfasst; das Fahrzeugmodell (28) ein Batteriemodell (32) umfasst und die Sensordaten und Daten betreffend die Topologie in dem Prädizier-Algorithmus (26) verarbeitet werden; die Optimierungsfunktion (30) eine elektrische Energie und eine Fahrzeit umfasst, wobei die Energie von dem Batteriemodell (32) und die Fahrzeit von dem Fahrzeugmodell (28) prädiziert sind; die Optimierungsfunktion (30) eine Information zu einem Ladepunkt (48) auf einer von dem Fahrzeugmodell (28) prädizierten Wegstrecke (44) des Fahrzeugs (34) in einem Prädizierhorizont umfasst und eine Information zu dem prädizierten Energieinhalt der Batterie (33) am Ort des Ladepunktes (48); und der Prädizier-Algorithmus (26) den Steuerwert durch Minimieren der Optimierungsfunktion (30) erzeugt. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein System und ein Verfahren zur modellbasierten prädizierten Regelung einer Komponente eines Fahrzeugs.
The present invention relates to a device for the model-based predicted control of a component of a vehicle having a battery and having an electric motor, the device comprising: a first input interface (20) for receiving sensor data from a sensor (14) of the vehicle (34); a second input interface (22) for receiving data regarding a topology in the environment of the vehicle (34); a control unit (25) for executing a prediction algorithm (26) in order to generate a control value for the component (18) of the vehicle (34); an output interface (24) for outputting the control value for the component (18) of the vehicle (34) which was determined in the control unit (25); wherein: the prediction algorithm (26) comprises a vehicle model (28) and an optimization function (30); the vehicle model (28) comprises a battery model (32), and the sensor data and data regarding the topology are processed in the prediction algorithm (26); the optimization function (30) comprises an electrical energy amount and a driving time, the energy amount being predicted by the battery model (32), and the driving time being predicted by the vehicle model (28); the optimization function (30) comprises information about a charging point (48) on a route (44) of the vehicle (34) in a prediction horizon, the route having been predicted by the vehicle model (28), and information about the predicted energy amount contained by the battery (33) at the location of the charging point (48); and the prediction algorithm (26) generating the control value by minimizing the optimization function (30). The present invention also relates to a system and a method for the model-based predicted control of a component of a vehicle.
La présente invention concerne un dispositif pour la commande prédite basée sur un modèle d'un composant d'un véhicule pourvu d'une batterie et d'un moteur électrique, le dispositif comprenant : une première interface d'entrée (20) pour recevoir des données de capteur provenant d'un capteur (14) du véhicule (34) ; une seconde interface d'entrée (22) pour recevoir des données concernant une topologie dans l'environnement du véhicule (34) ; une unité de commande (25) pour exécuter un algorithme de prédiction (26) afin de générer une valeur de commande pour le composant (18) du véhicule (34) ; une interface de sortie (24) pour délivrer la valeur de commande pour le composant (18) du véhicule (34) qui a été déterminée dans l'unité de commande (25) ; l'algorithme de prédiction (26) comprend un modèle de véhicule (28) et une fonction d'optimisation (30) ; le modèle de véhicule (28) comprend un modèle de batterie (32), et les données de capteur et les données concernant la topologie sont traitées dans l'algorithme de prédiction (26) ; la fonction d'optimisation (30) comprend une quantité d'énergie électrique et un temps de conduite, la quantité d'énergie étant prédite par le modèle de batterie (32), et le temps de conduite étant prédit par le modèle de véhicule (28) ; la fonction d'optimisation (30) comprend des informations concernant un point de charge (48) sur un itinéraire (44) du véhicule (34) dans un horizon de prédiction, l'itinéraire étant prédit par le modèle de véhicule (28), et des informations concernant la quantité d'énergie prédite contenue par la batterie (33) à l'emplacement du point de charge (48) ; et l'algorithme de prédiction (26) génère la valeur de commande en minimisant la fonction d'optimisation (30). La présente invention concerne également un système et un procédé pour la commande prédite basée sur un modèle d'un composant d'un véhicule.
VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUR MODELLBASIERTEN PRÄDIZIERTEN REGELUNG EINER KOMPONENTE EINES FAHRZEUGS
DEVICE AND METHOD FOR THE MODEL-BASED PREDICTED CONTROL OF A COMPONENT OF A VEHICLE
DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE COMMANDE PRÉDITE BASÉE SUR UN MODÈLE D'UN COMPOSANT D'UN VÉHICULE
2022-09-22
Patent
Elektronische Ressource
Deutsch
Vorrichtung und Verfahren zur modellbasierten prädizierten Regelung einer Komponente eines Fahrzeugs
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