Echtzeitfähige, kurbelwinkelaufgelöste Simulation des Motorstarts

Das vorgestellte echtzeitfähige, kurbelwinkelaufgelöste Modell bildet das Startverhalten aktueller Motoren bei Drehzahlen von 0 bis 1000 ,min^{-1 und Temperaturen bis -30 ,^ circC ab. Zentrale Elemente sind das Moment durch den Zylinderdruck, insbesondere in Folge der Verbrennung, und das Moment durch Reibungsverluste. Zur Parametrierung werden geeignete Analyse- und Versuchsverfahren entwickelt.

Die Zylinderdrücke werden in einer Arbeitsprozessrechnung ermittelt. Die Modell-Ansätze sind auf ihre Eignung für die besondere Anwendung untersucht und, falls notwendig, modifiziert. Die Verbrennung wird mit einem dreistufigen Ansatz bestimmt. Zunächst wird die unvollständige Gemischbildung im Kaltstart berücksichtigt. Zweitens wird die Entflammung aus aktuellen Randbedingungen berechnet. Darauf aufbauend wird ein Ersatzbrennverlauf parametriert. Die entworfene Methode zur Verbrennungsanalyse berücksichtigt die Einschränkungen der Messtechnik bei tiefen Temperaturen und bei der hohen Dynamik im Start.

Der Reibungsansatz bildet den startrelevanten Drehzahlbereich auch bei geringen Temperaturen ab. Zudem erlaubt dieser eine Extrapolation aus Daten für höhere Drehzahlen, höhere Temperaturen oder andere Aggregate. Zudem wird ein Verfahren zur Reibungsmessung bei niedrigen Temperaturen mit geringem Mess- und Konditionieraufwand entwickelt.

Die Funktion des Modells und die Sensitivität gegenüber Fehlereinflüssen werden an Hand eines breiten Spektrums aufgezeichneter Motorstarts nachgewiesen.