[发明专利]用于在内燃机上的动态试验任务的试验台以及用于运行这种试验台的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在内燃机上的动态的试验任务的试验台，其包含驱动和/或加载装置、优选电驱动和/或加载装置，所述驱动和/或加载装置与控制装置耦合，该控制装置用于适配和控制转速和转矩特性的设定值，本发明还涉及一种用于运行用于在内燃机上的动态试验任务的、具有至少一个驱动和/或加载单元的试验台的方法，其中，通过驱动和/或加载单元调节内燃机的至少两个变量、优选转速和转矩的特性的设定值。

背景技术

动态发动机试验台的高动态的和现代的控制装置能够几乎完美地跟踪任意给定的转速和转矩特性。然而，这只有在驱动装置、即内燃机和动力制动器的控制功率足够时才可能。但控制功率往往是受限的，这导致可能的特性的受限。由于在试验台上存在两个驱动装置，所以可控制两个输出变量，其通常是转速和转矩。转速是指动力制动器的转速或内燃机的转速。转矩是指内燃机在曲轴上输出的力矩或轴转矩或者说载荷力矩。如果现在给定变量的特性，其基于受限的控制功率不可再被调节到，则必须这样改变这些特性，使得其可再次在试验台上得以实现。

当限制试验台中的调节变量时，反馈调节可能导致“wind up”效应。该效应可表现为闭合的调节回路中提高的过调或高的振荡趋势并导致调节性能的损失。出于这个原因引入anti-wind-up结构，其应防止wind up效应。这种控制器补充早已得到应用。

发明内容

有鉴于此，本发明的任务在于提供一种试验台以及一种运行该试验台的方法，利用该试验台和方法，由转速和转矩特性决定的设定值能够为相应的试验任务被优化地适配和控制并且能够被以尽可能好的方式在试验台上复制。

为了解决该任务，根据本发明的试验台的特征在于，所述控制装置能够被适配成在调整权重方面从转速主导的控制调整为转矩主导的控制。

有利的是，为此将控制装置与用于调整权重的操作元件连接。

根据一种优选的实施方式规定，所述操作元件通过图形用户界面来实现。

本发明的另一种实施方式规定，所述控制装置能够被适配成无级地调整权重。

为了解决开头所提任务，所述方法的特征在于，所述控制装置将可供使用的控制功率根据可给定和可改变的权重分配到内燃机和驱动和/或加载单元上。

有利的是，在此规定：当控制需求超过一个做工机械的储备功率时，则将一个在其功率极限上工作的做工机械的储备功率根据可给定和可改变的权重用于辅助另外一个做工机械。

根据一种优选的方法方案规定，监控做工机械的功率极限的达到并且在超过功率极限之前这样改变其中至少一个变量的设定值，使得两个做工机械保持在功率极限之内。

当然也可规定：这样改变两种设定值，使得控制装置根据给定的权重分配可供使用的控制功率。

有利的是，在此除了与期望的特性适配之外，也同时自动计算为此所需的用于精确跟踪该改变的特性的调节变量。

根据本发明的一种特别有利的方案，还设置anti-wind-up结构（anti-wind-up structure），其中，利用在由控制器输出的值和允许值之间的差值的反馈，以便根据可给定和可改变的权重将控制功率分配到内燃机和驱动和/或加载单元上。

附图说明

接下来借助附图详述本发明。

图1示出在试验台系统的功率极限之外的工作点变化的两个图表，图2示出表征控制器性能的图表，并且图3为用于试验台的具有anti-wind-up结构的控制装置的示意图。

具体实施方式

在试验台上设置至少一个加载机器（多数情况下为通过变频器馈电的异步电动机），其与试件、即内燃机通过弹性轴耦合。输入变量在驱动侧为油门并且在加载侧为电机的（正或负的）加载力矩额定值。两个由此产生的转矩的组合通过惯性和阻力设定有效转速。

现在，发动机应当在试验台上在希望的工作点上运行，该工作点在绝大多数情况下以转速和发动机力矩的组合来表示。在此特别重要的是设定工作点时的动态性和精度。衡量动态性和精度的一个标准是性能，其被定义为在基准信号和基准变量的实际值之间的倒数的均方差，其此外与标准性能成比例。在此标准性能是基准信号和基准变量的实际值之间的倒数的均方差，其可借助所利用的试验台配置达到。