Echtzeitfähiges physikalisches Motorprozessmodell -- Potenziale für die Steuerung eines Pkw-Ottomotors

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.