Echtzeitfähige eindimensionale Verbrennungsmotor-Prozesssimulation für X-in-the-Loop Anwendungen

  • Real-time capable one-dimensional models for internal combustion engines in X-in-the-Loop applications

Xia, Feihong; Andert, Jakob Lukas (Thesis advisor); Bargende, Michael (Thesis advisor)

Aachen (2020, 2021)
Doktorarbeit

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020

Kurzfassung

X-in-the-Loop Simulationen können Wechselwirkungen im transienten Betrieb zwischen einzelnen virtuellen oder realen Komponenten abbilden und ermöglichen eine frühe Systemintegration sowie Erprobung im Fahrzeugentwicklungsprozess. Je nach konkreten Anwendungen müssen die eingesetzten Modelle einen Kompromiss zwischen Modellgenauigkeit, Modellierungsaufwand und Rechenaufwand erzielen. Die eindimensionale Motorprozesssimulation ermöglicht eine physikalische und kausale Vorhersage des Strömungspfades, deren Einsatz in der X-in-the-Loop Simulation den Fokus der Arbeit bildet. Ein grundlegender Modellaufbau zur Ermöglichung der Echtzeitfähigkeit und der Modellkalibrierungsprozess zusammen mit der Modellvalidierung anhand von Messdaten werden vorgestellt. Konkrete Machbarkeitsstudien durch Anwendungsbeispiele für Systemauslegung und Funktionsentwicklung mittels Model-in-the-Loop Simulation sowie Steuergerätapplikation mittels Hardware-in-the-Loop Simulation einschließlich systemübergreifender Validierungsergebnisse gehören zu den wichtigsten Beiträgen dieser Dissertation.

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