Echtzeitfähiges Prozessmodell einer Motor-Prüfstand-Umgebung zur Applikationsverfahrensentwicklung und -absicherung

In dieser Arbeit werden zwei Anwendungsfälle für simulative Methoden im Umfeld des Motorprüfstandes untersucht: Die Entwicklung und Absicherung automatisierter Prüf- und Applikationsverfahren sowie die Sensitivitätsanalyse zur Festlegung von Auslegungskriterien für Mess- und Prüftechnik eines Prüfstandes. Für beide Anwendungsfälle wird eine virtuelle Prüfumgebung als Werkzeug aufgebaut.

Für die virtuelle Prüfumgebung werden sowohl ein empirisches Modell eines Dieselmotors als auch ein phänomenologisches Modell eines Ottomotors aufgebaut. Im Rahmen der Modellierung wird zur Abbildung der thermischen Effekte auf die Ausgangsgrößen ein thermisches Netzwerk aufgebaut. Die Parametrierung erfolgt unter Nutzung einfach messbarer Abgasemissionen. Hierfür werden einfache Korrekturansätze für den Medieneinfluss erstellt. An den Betriebsgrenzen des Dieselmotors wird das Übergangsverhalten zu Aussetzern modelliert. Basierend auf empirischen und theoretischen Analysen wird die Mess- und Prüftechnik mit geeigneten Ansätzen modelliert.

Für die Sensitivitätsanalyse werden verschiedene Gütekriterien genutzt. Exemplarisch werden anhand eines dynamischen Fahrzyklus Grenzwerte für die Einflussgrößen ermittelt, welche zur fundierten Auslegung von Mess- und Prüftechnik verwendet werden können.