Modellbildung und flachheitsbasierter Reglerentwurf für ein elektrohydraulisches Gangstellersystem

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Entwurf eines Regelungssystems zur Steuerung der elektrohydraulischen Gangstellerstrecke eines automatisierten Kraftfahrzeugschaltgetriebes. Dazu werden zunächst ausführliche experimentelle Untersuchungen an einem gegenwärtig in der Serienanwendung befindlichen Getriebesystem in einer Prüfstandumgebung durchgeführt. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse werden nachfolgend detaillierte Simulationsmodelle der Aktuatorik und des Synchronisationssystems entwickelt und validiert. Zur Modellvereinfachung werden dann zwei Verfahren für die systematische Ordnungsreduktion angewendet und ihre Ergebnisse kurz verglichen. Für den Betrieb des Regelungssystems wird anschließend eine Schaltlaufsteuerung entworfen, die eine Integration in eine bestehende Getriebesteuerungssoftware ermöglicht. Den Kern der Arbeit bildet die analytische Auslegung einer flachheitsbasierten Vorsteuerung, die um eine lineare Regelung ergänzt wird und die Positionierung des Gangstellers sowie den Drehzahlangleich ermöglicht. Das Regelungssystem wird simulativ und experimentell untersucht.