Die Einhaltung gegenwärtiger und zukünftiger Emissionsvorschriften, Erreichung höchster Energieeffizienz, Systemkomplexität und die Erfüllung der Kundenwünsche in Hinblick auf 'Fun to drive', Sparsamkeit und saubere Mobilität stellen größte Herausforderungen für den Entwicklungsprozess moderner Antriebssysteme dar. Motormodelle sind heute in der virtuellen Welt fixe Bestandteile in der Gesamtsystemanalyse, um Interaktionen zwischen Subsystemen (Motor, Steuerung, Fahrzeug, Fahrer, Betriebsstrategien, E-Komponenten, Abgasnachbehandlung, Thermomanagement, Informationstechnologie, Verkehrsumgebung) zu untersuchen und das Zusammenwirken dieser Systeme zu optimieren. Ein wichtiges Thema stellt die Durchgängigkeit der Verwendung dieser Motormodelle im Zuge der Funktions- und Steuerungsentwicklung in modellbasierenden Entwicklungsprozessen dar. Idealerweise kommt ein Motormodell bereits in der Konzeptphase zur Entwicklung von Steuerungskonzepten, -funktionen und -strategien mittels Model-in-the-Loop (MiL) zum Einsatz. Am Hardware-in-the-Loop (HiL)-Prüfstand werden Untersuchungen mit dem Hardware-Steuergerät durchgeführt sowie Aktuatorik und Sensorik getestet. Ausfalltests, Software- und Datenstandsvalidierung, Prüfung von On-Board-Diagnose-Systemen und Varianten- und Emissionskalibrierung schließen den Bogen bei der modellgestützten Steuerungsentwicklung. Um Motormodelle durchgängig einsetzen zu können, müssen sie einerseits ein hohes Maß an Genauigkeit und eine gute Voraussage des Motorverhaltens gewährleisten. Andererseits gibt es klare Anforderungen an die Rechengeschwindigkeit, um den strengen Anforderungen in Hinblick auf die Echtzeitfähigkeit von HiL-Systemen gerecht zu werden. Der Wahl der Modelltiefe kommt also besondere Bedeutung zu: Während schnellere empirische Modelle (kennfeld-basierende Modelle, Mittelwertmodelle, Surrogat-Modelle) die Verfügbarkeit von Messdaten voraussetzen, eingeschränkte Extrapolierbarkeit aufweisen und mitunter eine phänomenologische Beschreibung der betrachteten Systeme fehlt, ist die Rechengeschwindigkeit robuster physikalischer Motormodelle geringer. Innovative Konzepte erlauben jedoch die kurbelwinkelaufgelöste Berechnung von Verbrennungsmotoren unter Berücksichtigung von Druckpulsationen im Einlass- und Auslasssystem in Echtzeit, sodass neuerdings die großen Vorteile physikalischer Motormodelle mit ihrer Modellierungstiefe auf HiL-Prüfständen genutzt werden können.


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    Titel :

    Innovative physikalische Echtzeitmotormodelle: Durchgängige ECU-Entwicklung und Kalibration von der Projektidee bis hin zum Produktionsbeginn


    Beteiligte:
    Strasser, Robert (Autor:in) / Wurzenberger, J. (Autor:in) / Roduner, C.A. (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    18 Seiten, 10 Bilder


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Deutsch





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