Optimierungsstrategien in der modellbasierten Dieselmotorenentwicklung

Moderne Dieselmotoren werden über Kennfelder gesteuert, die mittels Messungen vom Motorprüfstand abgestimmt werden. Dabei müssen die Kennfelder eine Reihe von weichen und harten Kriterien, wie Glattheit und Fahrbarkeit erfüllen. Die vorliegende Arbeit führt zuerst in den Stand der Technik zur Kennfeldoptimierung ein. Anschließend werden zwei Kriterien für glatte und fahrbare Kennfeldabstimmungen mathematisch definiert. Diese Kriterien werden an mehreren praktischen Beispielen verifiziert und quantisiert. Weiterhin werden verschiedene nichtlineare Optimierungsalgorithmen vorgestellt und zusammen mit diesen Kriterien in globalen Kennfeldoptimierungen, in denen Optimierung und Glättung in einem Schritt vereint sind, angewandt und bewertet. Schließlich wird das Optimierungsergebnis der globalen Kennfeldoptimierung in einer Motorprüfstandsmessung und in einem Fahrzeugtest verifiziert. Durch die vorgestellte Methode kann die Kennfeldabstimmung, die bisher aus mehreren Iterationen besteht und schwer zu fassende Nebenbedingungen aufweist, deutlich vereinfacht und systematischer gemacht werden