Entwicklung eines virtuellen Abgastemperatursensors mit Hilfe der Multisensor-Datenfusion

Um den gesetzlichen Anforderungen weiter gerecht zu werden, wird der Aufbau des Dieselmotors immer komplexer. Daraus resultieren eine zunehmende Anzahl an Sensoren und Aktoren, wodurch die Kosten der Aggregate und auch mögliche Folgekosten durch Ausfälle von Sensoren und Aktoren steigen. Damit der Dieselmotor jedoch weiterhin attraktiv ist, müssen die Kosten des Aggregats gesenkt werden.
Um hierzu einen Beitrag zu leisten, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Modell der Abgastemperatur vor der Turbine entwickelt, um den dort vorhandenen Abgastemperatursensor zu ersetzen.
Ausgangspunkt für dieses Sensorersatzmodell sind zwei unterschiedliche Modellansätze. Die Abgastemperatur vor der Turbine wird zum einen auf Basis der Energiebilanz des Brennraums mit Hilfe des Zylinderdrucksignals und zum anderen auf Basis der Energiebilanz des Turboladers und des Temperatursensors nach der Turbine modelliert. Mit keinem der beiden Modellansätze ist es möglich, eine ausreichende Modellgüte zu erreichen, um als Sensorersatzmodell genutzt zu werden. Während das Abgastemperaturmodell auf Basis der Zylinderdruckdaten ein gutes dynamisches Verhalten, jedoch eine schlechte stationäre Genauigkeit aufweist, besitzt das Abgastemperaturmodell auf Basis der Energiebilanz des Turboladers ein schlechtes dynamisches Verhalten, jedoch eine sehr gute stationäre Genauigkeit.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Methodik präsentiert, die die Vorteile der beiden Abgastemperaturmodelle miteinander vereint. Dies wird mittels einer komplementären Filterung realisiert. Die Auslegung und Anpassung des Filters erfolgt dabei modellbasiert mit Hilfe von Sensormodellen.