In der Arbeit wird das Potenzial einer in Echtzeit rechnenden, nulldimensionalen, physikalisch basierten und kurbelwinkelaufgelösten Motorprozesssimulation (ECU-THEMOS) für die Steuerung und Regelung eines Pkw-Ottomotors untersucht. Ihr wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die von ihr gelieferten thermodynamischen Rechengrößen zum Zylinderprozess, zu den Gaswechselleitungen sowie den Aufladeaggregaten für die Bauteilüberwachung, die Motorsteuerung und für die Kompensation von Bauteiltoleranzen verwendet werden können.
Durch die Umsetzung der Steuerung und Regelung mit ECU-THEMOS an einem aufgeladenen, direkt einspritzenden Pkw-Ottomotor konnte eine Steuerungsstrategie gewählt werden, die mithilfe der physikalisch basierten Modelle entsprechende Sollwerte für den Ladungswechsel und für die Verbrennung berechnet und somit weitestgehend losgelöst ist vom Kalibrieren von Kennfeldern.
Damit ECU-THEMOS in einer Motorsteuerung einsetzbar ist, wurde der Rechenaufwand des Modells, im Vergleich zu bekannten nulldimensionalen Programmbibliotheken, um über 75 % reduziert.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Das Downsizing von Pkw-Motoren mittels Aufladung ist ein geeignetes Mittel zur Senkung ihres Kraftstoffverbrauchs. Die Akzeptanz solcher Motoren, mit kleinem Hubvolumen und großer Leistungsdichte, ist stark von ihrem Verhalten im transienten Betrieb abhängig.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein 1,4-l-DI-Ottomotor mittels 1D-Motorprozessrechnung simuliert. Verschiedene Aufladesysteme werden hinsichtlich ihrer Auswirkung auf den Kraftstoffverbrauch und die Dynamik des Motors verglichen. Zu den simulierten Aufladesystemen zählen neben einstufigen Turbosystemen - mit Wastegate-geregelter Singlescroll-Turbine, mit Wastegate-geregelter Twinscroll-Turbine, mit VTG-Turbine - auch mechanisch angetriebene Aufladesysteme mit Schraubenlader bzw. Kombinationen aus Rootslader und Abgasturbolader, sowie ein zweistufiges Turbosystem. Dabei handelt es sich nicht nur um seriennahe Aggregate sondern auch um Prototypen, was den Vergleich besonders interessant macht.
Aktualisiert: 2022-12-21
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In der Arbeit wird das Potenzial einer in Echtzeit rechnenden, nulldimensionalen, physikalisch basierten und kurbelwinkelaufgelösten Motorprozesssimulation (ECU-THEMOS) für die Steuerung und Regelung eines Pkw-Ottomotors untersucht. Ihr wesentlicher Vorteil besteht darin, dass die von ihr gelieferten thermodynamischen Rechengrößen zum Zylinderprozess, zu den Gaswechselleitungen sowie den Aufladeaggregaten für die Bauteilüberwachung, die Motorsteuerung und für die Kompensation von Bauteiltoleranzen verwendet werden können.
Durch die Umsetzung der Steuerung und Regelung mit ECU-THEMOS an einem aufgeladenen, direkt einspritzenden Pkw-Ottomotor konnte eine Steuerungsstrategie gewählt werden, die mithilfe der physikalisch basierten Modelle entsprechende Sollwerte für den Ladungswechsel und für die Verbrennung berechnet und somit weitestgehend losgelöst ist vom Kalibrieren von Kennfeldern.
Damit ECU-THEMOS in einer Motorsteuerung einsetzbar ist, wurde der Rechenaufwand des Modells, im Vergleich zu bekannten nulldimensionalen Programmbibliotheken, um über 75 % reduziert.
Aktualisiert: 2023-04-17
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