Ein Beitrag zur prädiktiven Regelung verbrennungsmotorischer Prozesse

ARGESIM Verlag Wien, 2011 (im Auftrag von ASIM); Reihe 'Fortschrittsberichte Simulation';Print ISBN 978-3-901608-68-1; Online ISBN: 978-3-901608-83-4; ARGESIM Report AR68; Fortschrittsbericht Simulation FBS18

Ein Beitrag zur prädiktiven Regelung verbrennungsmotorischer Prozesse

Christian Steinbrecher
Monographie, Reihe Fortschrittsbericht Simulation

ARGESIM Verlag Wien, 2011 (im Auftrag von ASIM); Reihe 'Fortschrittsberichte Simulation';Print ISBN 978-3-901608-68-1; Online ISBN: 978-3-901608-83-4; ARGESIM Report AR68; Fortschrittsbericht Simulation FBS18

Download Publikationen:

  • Monograhie bw/lowres pdf 
  • Monograhie col/Highres pdf (für ASIM Mitglieder)

Print Publikationen:

Über dieses Buch ... Die Motordrehzahl und das Antriebsmoment sind zwei der wichtigsten Prozessgrößen bei der Steuerung von Verbrennungsmotoren. Durch die wachsende Anzahl an Stellgrößen, durch ausgeprägte Nichtlinearitäten oder durch die Verkopplung von Teilprozessen ist es zunehmend schwieriger, den steigenden Anforderungen hinsichtlich Fahrkomfort, Effizienz und Abgasqualität mit klassischen Steuerungsstrukturen gerecht zu werden. In der vorliegenden Arbeit wird ein neuartiger allgemeiner Steuerungsansatz für die Momenten- und Drehzahlregelung von Verbrennungsmotoren vorgestellt. Dabei wird das komplexe Steuerungsproblem auf ein mit Standardverfahren lösbares Mehrgrößenproblem zurückgeführt. Das gelingt dadurch, dass die Änderungen der für die Verbrennung wichtigen Zielgrößen zunächst in resultierende Änderungen des Motormomentes umgerechnet werden. Diese Teilmomente werden ausgehend von einer Grundeinstellung in unterlagerten Regelkreisen eingestellt und können dann als Stellgrößen in einer Drehzahl- und Momentenregelung verwendet werden. Ein großer Vorteil dieses Ansatzes liegt in der damit verbundenen Linearisierung des Prozessverhaltens. Die unterlagerten Regelkreise lassen sich ausreichend genau durch lineare Modelle beschreiben, was die Nutzung linearer Standardregelungsverfahren ermöglicht. Für Mehrgrößensysteme mit Stellbegrenzungen haben sich die modellprädiktiven Regelungsalgorithmen in vielen Bereichen bewährt. Die Berücksichtigung von Stellbegrenzungen und die Möglichkeit, zukünftige Sollwert- und Störinformationen unmittelbar verwerten zu können, motivierte zur Anwendung eines modellprädiktiven Regelungsverfahrens für die Verbrennungsmotorsteuerung.

Über den Autor ... Christian Steinbrecher ist als Entwicklungsingenieur bei der Ingenieur­gesellschaft Auto und Verkehr in Gifhorn tätig und beschäftigt sich dort hauptsächlich mit Adaptionsverfahren zur Einspritzmengengleich­stellung. Er studierte an der Hochschule Wismar Elektrotechnik, mit der Speziali­sierung Automatisierungs- und Regelungstechnik. Anschließend begann er ein Promotionsstudium in der Forschungsgruppe Computational Engineering and Automation (CEA) ebenfalls an der Hochschule Wismar in Kooperation mit der Universität Rostock. Sein Thema umfasste die Entwicklung neuartiger Strukturen zur Verbrennungs­motor­steuerung.