Robert Ebner,
"Entwicklung einer schaltenden Strategie zur Einhaltung von Emissinsgrenzewerten bei unbeaknnten Fahrzyklen"
, 7-2016
Original Titel:
Entwicklung einer schaltenden Strategie zur Einhaltung von Emissinsgrenzewerten bei unbeaknnten Fahrzyklen
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Optimierung
der Motorregelung. Es wird gezeigt, dass durch richtiges Umschalten zwischen einer
treibstoffsparenden und einer NOx-sparenden Kalibrierung ein effizienterer Betrieb
als mit einer Standardkalibrierung möglich ist.
Um in akzeptabler Zeit verschiedene Schaltstrategien testen zu können wird eine Simulationsumgebung
benötigt. Diese enthält ein Längsdynamikmodell des Testfahrzeugs,
ein Mittelwertmodell des Motors, die Kalibrierung und die Motorregelung. Daraus
ergibt sich ein umfangreiches Modell, welches entsprechend vereinfacht werden muss,
um die entstehenden Emissionen schneller als am Prüfstand bestimmen zu können.
Als nächstes werden eine treibstoffsparende, ein NOx-sparende und eine ausgeglichene
Kalibrierungen am Mittelwertmodell des Motors erstellt. Um die optimalen Betriebspunkte
für die Kalibrierung zu finden, werden zunächst statische Modelle für die
Einspritzmenge und die NOx-Emissionen benötigt. Aus diesen Modellen muss anschließend
für alle Lastfälle ein Kompromiss zwischen den ausgestoßenen Schadstoffen
gefunden werden. Die daraus resultierenden Betriebspunkte werden in die jeweilige
Kalibrierung eingetragen.
Anhand der Simulationsumgebung können nun unterschiedliche Schaltstrategien untersucht
werden. Als erstes wird ein optimales, statisches Schaltgesetz bestimmt, welches
alle 5 Sekunden umschalten kann. Aus einer Häufigkeitsverteilung von den optimalen
Schaltstellungen für genormte Zyklen, ergeben sich zwei kausale Schaltstrategien. Einerseits
kann daraus eine neue Kalibrierung erstellt werden und andererseits kann man
Bereiche angeben, in welchen eine bestimmte Kalibrierung effizienter ist. Anschließend
wird noch ein prädiktiver Regler entworfen, welcher auf einer Vorausschätzung der
Fahrzeuggeschwindigkeit beruht.
Zum Abschluss der Arbeit werden die Ergebnisse aus der Simulation noch durch
Messungen am Motorprüfstand plausibilisiert.