Control methods of powertrains with backlash and time delay

Abstract

In dieser Arbeit werden Methoden zur Reduzierung von Triebstrangschwingungen während Lastwechsel bei konventionellen, parallel hybriden als auch elektrifizierten Antriebssträngen vorgestellt ohne die Performance im Triebstrang zu reduzieren. Die Methoden berücksichtigen die dominanten Dynamik im Triebstrang, die durch Spiel und Zeitverzögerungen hervorgerufen werden können. Differentielle Flachheit wird angewendet, um das Antriebssystem zu invertieren. Totzeitkompensationsmethoden werden entworfen und untereinander hinsichtlich Stabilität und Dämpfungsverhalten mit Hilfe von Stabilitätsdiagrammen verglichen. Die vielversprechendste Kompensationsmethode wird mit der flachheitsbasierten Steuerung kombiniert, um Antriebsstränge mit Spiel und Zeitverzögerung zu regeln.

In this work methods are presented to reduce driveline oscillations and preserve high performance during load changes for conventional, parallel hybrid electrified, and battery electrified powertrains. The methods address the dominant dynamics of backlash and time delay in the powertrain. Differentially flatness is used to invert the driveline system. Time delay compensation methods are formulated and compared with regard to stability and damping behavior using stability diagrams. The most promising compensation approach is combined with the nonlinear flatness-based feedforward control strategy to control powertrains with backlash and time delay.