|
|
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
Fachgebiet Antriebsstrangentwicklung < zurück |
|
|
||
|
|
|
|
Untersuchungen zur Rekonstruktion zylinderindividueller
Verbrennungsmerkmale durch gemeinsame Auswertung der
Drehzahl und des Brennraumdrucks eines Zylinders
Dr. Haris Hamedovic Ruhr-Universität Bochum / Robert Bosch GmbH, Schwieberdingen Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Johann F. Böhme Zusammenfassung der Dissertation Durch stetige Verschärfung der Emissionsgesetzgebung, Treibhauseffekt und abnehmende Energiesicherheit werden immer größere Anforderungen an Verbrennungsmotoren gestellt. Um diesen gerecht zu werden, stellen moderne Systeme für Otto- und Dieselmotoren eine wachsende Zahl an Freiheitsgraden bei der zylinderindividuellen Ansteuerung des Kraftstoff- und Luftpfads wie z.B. flexible Kraftstoffeinspritzsysteme (Common-Rail, Benzin-Direkteinspritzung) und variable Ventilsteuerung zur Verfügung. Damit das dadurch verfügbare Potential vollständig genutzt werden kann, zeichnet es sich gegenwärtig ab, dass neue Sensorinformationen über den Verbrennungsprozess in das Motormanagement integriert werden müssen. Mittels einer zylinderindividuellen Regelung der Verbrennungsparameter lässt sich der Verbrennungsablauf entscheidend verbessern. Hierzu werden zylinderindividuelle Rückmeldungen benötigt. In diesem Zusammenhang gilt der Brennraumdruck allgemein als eine zentrale Größe zur Beschreibung innermotorischer Vorgänge. Im Hinblick auf den Einsatz in Serienfahrzeugen stellen die Kosten für die zusätzliche Sensorik ein wesentliches Kriterium bei der Einführung dieser Technologie dar. Der innovative Ansatz der Arbeit liegt darin, bei einem mehrzylindrigen Motor durch Verwendung von nur einem Brennraumdrucksensor und dem verfügbaren Drehzahlsignal die gewünschten verbrennungsrelevanten Größen aller Zylinder zur Verfügung zu stellen. Schwankungen des Drehzahlsignals beinhalten Informationen über den Ablauf der Verbrennungen aller Zylinder. Durch eine kombinierte modellbasierte Verarbeitung dieser Schwankungen und des Drucksignals eines Zylinders werden verbrennungsrelevante Merkmale der nicht indizierten Zylinder gewonnen. Dadurch wird eine serientaugliche kosteneffektive zylinderindividuelle Regelung unter Verwendung von lediglich einem zusätzlichen Sensor ermöglicht. Im Fokus der Untersuchungen stehen Verbrennungslage und indizierter Mitteldruck, die maßgeblich den Kraftstoffverbrauch und die Emissionen bestimmen. Des Weiteren werden neue Möglichkeiten für Diagnose, wie z.B. Aussetzererkennung, sowie Reduktion des Applikationsaufwands aufgezeigt. Im Hinblick auf die industrielle Anwendbarkeit wurde der Rechenaufwand des Verfahrens optimiert, so dass die zentralen Algorithmen in bestehende Steuergeräte implementiert werden können. Für die Drehzahlerfassung wurden ausschließlich Seriensensoren verwendet. Das Verfahren wurde anhand umfassender Messungen an einem 4-Zylinder-Serienfahrzeug validiert. Eine zylinderindividuelle Verbrennungsregelung stellt aus wissenschaftlicher Sicht einen für das Motormanagement bedeutenden Technologiesprung dar. Insbesondere im Zusammenhang mit den gegenwärtig sehr intensiv erforschten homogenen Brennverfahren, wie HCCI und CAI, die großes Potential zur Reduktion der Abgase und des Kraftstoffverbrauchs aufweisen, ist eine Verbrennungsregelung von essentieller Bedeutung. Der in der Arbeit entwickelte Ansatz kann eine wichtige Schlüsselrolle bei der Einführung dieser innovativen Technologie bei vertretbaren Kosten darstellen. < zurück |
|
|
|
|
|
|
|