Echtzeitsimulation Von Nutzfahrzeug-Dieselmotoren Mit Turbolader Zur Entwicklung Von Motormanagementsystemen

Im modernen Entwicklungsprozess von Motormanagementsystemen werden zunehmend Teile der Prufstands- und Fahrversuche durch Simulationsprufstande im Labor ersetzt. Hierbei erweist sich speziell die Hardware-in-the-Loop (HIL) Simulation als leistungsfahiges Werkzeug, mit dem die Untersuchung realer Steuerelektroniken in einer virtuellen Fahrzeug-/Motor-Umgebung ermoglicht wird. Die vorliegende Arbeit beschaftigt sich ausfuhrlich mit dieser Simulationstechnik und zeigt ihre Anwendung im Nutzfahrzeugbereich. Zunachst werden allgemeine Grundlagen der HIL- bzw. Echtzeit-Simulation erortert. Danach wird ausfuhrlich auf die Modellbildung des Nutzfahrzeug-Antriebsstrangs eingegangen. Es werden hierzu dynamische Modelle fur die Teilsysteme Dieselmotor, Abgasturbolader und Fahrzeuglangsdynamik vorgestellt, die auf theoretischen und experimentellen Ansatzen beruhen und im wesentlichen fur den Einsatz in der Echtzeitsimulation entwickelt wurden. Als notwendige Massnahme zur Realisierung der harten Echtzeitbedingung wird eine Parallelisierung des Gesamtmodells vorgenommen, wodurch dessen Berechnung nach dem Prinzip der verteilten Simulation auf einem Mehrprozessorsystem ermoglicht wird. Anhand einer konkreten Applikation wird der Aufbau und die Funktionsweise des entwickelten HIL- Nutzfahrzeugsimulators beschrieben und seine Leistungsfahigkeit unter Beweis gestellt.