Verringerung der CO2-Emissionen des HCCI/PCCI-Dieselmotors durch modellbasierte Optimalregelung

Mit der Erforschung moderner Brennverfahren wie der teilweisen homogenisierten Niedertemperatur-Verbrennung (PCCI - partial homogeneous charge compression ignition) am Verbrennungsmotor, konnte bereits gezeigt werden, dass der Schadstoffausstoss deutlich gesenkt werden kann. Ergaenzend zu diesem Vorteil wird eine Moeglichkeit zur Minimierung des Treibstoffverbrauchs des PCCI-Motors durch eine modellbasierte Optimalregelung aufgezeigt. Zur geeigneten Prozessfuehrung stellen dabei der Verbrennungsschwerpunkt, der indizierte Mitteldruck und der maximale Druckgradient die Regelgroessen dar; Stellgroessen sind der Einspritzzeitpunkt, die Einspritzmenge und die Abgasrueckfuehrrate. Zum Einsatz kommt eine modellgestuetzte praediktive Regelung, die durch eine Optimierung den zukuenftigen Regelfehler minimiert und so bestmoegliche Stellgroessen berechnet. Die zu minimierende Zielfunktion beruecksichtigt sowohl die praedizierte Regelguete, den Stellaufwand als auch den absoluten Treibstoffverbrauch. Durch eine individuelle Gestaltung der Zielfunktion ist zusaetzlich die Integration und somit die Minimierung von Schadstoffemissionen moeglich. Es wird gezeigt, dass durch Vernachlaessigung der sehr hohen Dynamiken ueber die Arbeitszyklen des Dieselmotors im internen Reglermodell und dem Verzicht auf einen Prozessbeobachter ein Verbrennungsregler realisiert werden kann, der durch seine einfache Struktur fuer Seriensteuergeraete geeignet ist, gleichzeitig jedoch optimale Stellgroessen generiert, welche zu einer hohen Regelguete fuer den indizierten Mitteldruck und Umsatzschwerpunkt unter minimalen Treibstoffverbrauch fuehren. Die Arbeiten sind gefoerdert durch den Sonderforschungsbereich der Deutschen Forschungsgemeinschaft "SFB 686 - Modellbasierte Regelung der homogenisierten Niedertemperatur-Verbrennung". (A) Beitrag zum Themenbereich "Energieeffizienzsteigerung im konventionellen Antrieb II" der 7. VDI-Tagung Innovative Fahrzeugantriebe 2010, Dresden, 10. und 11. November 2010. Siehe auch Gesamtaufnahme der Tagung, ITRD D368236.

• Availability:
  • Find a library where document is available. Order URL: http://worldcat.org/issn/00835560
• Authors:
  • DREWS, P
  • ALBIN, T
  • ABEL, D
• Publication Date: 2010

Language

• German

Media Info

• Pagination: 359-72
• Serial:
  • VDI-Berichte
  • Issue Number: 2105
  • Publisher: VDI Verlag GmbH
  • ISSN: 0083-5560

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Combustion; Conferences; Diesel engines; Fuel consumption; Fuel injection; Homogeneity; Ignition; Noise; Pollutants; Pressure; Temperature; Testing equipment; Tests; Turbochargers
• Uncontrolled Terms: Decreases; Optimum
• Geographic Terms: Germany
• ITRD Terms: 8125: Deutschland; 1314: Dieselmotor; 5412: Druck; 3830: Einspritzung (Kraftstoff); 2442: Emission; 2492: Geraeusch; 5916: Homogenität; 8525: Konferenz; 232: Kraftstoffverbrauch; 6247: Prüfstand; 6722: Temperatur; 1302: Turbolader; 3860: Verbrennung; 9009: Verminderung; 6255: Versuch; 1327: Zündung
• Subject Areas: Energy; Environment; I91: FAHRZEUGKONSTRUKTION;

Filing Info

• Accession Number: 01447306
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Sep 26 2012 10:11AM