Eine Möglichkeit zur echtzeitfähigen, physikalisch-basierten Motorprozessanalyse auf der Grundlage zeitlich fusionierter Messdaten

Die Erfüllung der vielseitigen und sich stetig verschärfenden Anforderungen an verbrennungsmotorische Antriebe ist an einen hohen Innovationsbedarf gebunden, welcher mit der Erschließung neuer Technologien eine weitere Zunahme der Anzahl freier Parameter moderner Verbrennungskraftmaschinen erwarten lässt. In vielen Bereichen des Motorentwicklungsprozesses leisten die aus thermodynamischen Modellen abgeleiteten Werkzeuge zur Motorprozesssimulation und -analyse bereits einen wertvollen Beitrag zur Beherrschung des zunehmend komplexeren Gesamtsystems. In dieser Arbeit wird auf Basis dieser gängigen thermodynamischen Modelle eine Möglichkeit zur echtzeitfähigen Analyse des Motorprozesses unter beliebigen Betriebszuständen vorgestellt. Dazu werden zunächst Methoden zur Optimierung der Rechenzeit unter Beibehaltung der physikalischen Ergebnisqualität erarbeitet. Zur gezielten Analyse transienter Betriebszustände wird unter Anwendung frei verfügbarer Datendienste weiterhin ein Ansatz zur zeitlichen Fusion von Daten unterschiedlicher Messsysteme formuliert. Eine ausführliche Validierung gegen ein etabliertes Auswerteverfahren sowie ausgewählte Anwendungsfälle verdeutlichen abschließend die insgesamt erreichte hohe Ergebnisqualität sowie den erzielten Mehrwert gegenüber Online- oder gar Offlineverfahren zur thermodynamischen Motorprozessanalyse. Zum Autor Oliver Ludwig studierte zwischen 2001 und 2006 an der Fachhochschule Braunschweig-Wolfenbüttel Fahrzeuginformatik im Praxisverbund. Die vorliegende Doktorarbeit wurde zwischen 2007 und 2010 in der Konzernforschung für Ottomotoren der Volkswagen AG in Wolfsburg angefertigt. Das derzeitige Aufgabenfeld von Herrn Ludwig umfasst zukünftige Antriebssysteme.