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Downsizing-Konzepte nehmen bei Ottomotoren infolge immer strengerer Emissionsgesetzgebung und dem Wunsch nach größeren Leistungen und geringerem Verbrauch eine immer größere Rolle ein. Um die Zielvolllast unter diesen Randbedingungen zu erreichen ist es notwendig die Zündwinkel im Motorkennfeld optimal abzustimmen. Ziel dieser Diplomarbeit war es ein alternatives reaktionskinetisches Klopfmodell zur Vorausberechnung der optimalen Zündzeitpunkte für solche Motoren zu analysieren und zu bewerten. Dieses neue Modell sollte effizienter und voraussagefähiger als das bisher verwendete Modell sein. Neben den theoretischen Grundlagen für die anormale Verbrennung und das Klopfmodell wurde eine Parameterstudie durchgeführt, um die Sensitivität des Modells zu ermitteln. Außerdem wurde das Modell um verschiedene Funktionen, wie der oktanzahlvariablen Berechnung der Modellkoeffizienten oder der Vorausberechnung des eingeführten Parametrierfaktors, erweitert. Mit diesem Gesamtsystem wurden Simulationen durchgeführt, welche mit Messwerten und Simulationen des bisherigen Klopfmodells verglichen wurden. Anschließend wurden Hinweise zur Implementierung des Modells in GT-Power sowie für weitere Untersuchungen fortführender Arbeiten gegeben, um das Modell konkurrenzfähig zu gestalten.

Die Vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Erweiterung der Kupplungssteuerung während des Anfahrvorgangs in einer Simulationsumgebung für längsdynamisches Verhalten an einem LKW. Die Anfahrfunktionen spielen für Fahrtkomfort und Qualitätsempfinden bei den hier behandelten automatisierten Schaltgetrieben eine entscheidende Rolle. Als Basis werden Messungen an einem vergleichbaren Referenzfahrzeug herangezogen und ausgewertet. Dadurch gewonnene Erkenntnisse, die Detailgenauigkeit und Funktionalität des Simulationsmodells steigern, werden an dieses angepasst und integriert. So wird eine Kriechfunktion auf Basis der Messauswertung entwickelt und integriert. Als Grundlage zur Erweiterung wird eine standardisierte Steuergerätekommunikation zwischen Getriebe und Motor und eine Dynamisierung des Motormomentes eingearbeitet. Ein vorhandenes Anfahrmodul wird an die Simulationsumgebung angepasst, eingearbeitet und optimiert. Besonderes Augenmerk liegt auf den Übergängen in andere Fahrzustände nach Abschluss des Anfahrvorgangs, da hier Steuerungssprünge vermieden werden müssen, um den Fahrkomfort hochzuhalten.

Zur Abbildung der strömungsmechanischen und thermodynamischen Eigenschaften von zweiflutigen Turbinen in einer Motorprozesssimulationsumgebung besteht derzeit noch kein Modellierungsansatz, welcher sich als vollendet herausgestellt hat. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde sich eingehend mit der Analyse und Bewertung von unterschiedlichen Modellierungsansätzen sowie mit der Entwicklung eines weiteren Ansatzes unter Verwendung des Simulationstools GT-Power beschäftigt. Der in dieser Arbeit entwickelte Modellierungsansatz zeichnet sich durch den Modellabgleich des Überströmens zwischen den Fluten anhand von nur einem Parameter aus. Zudem kann unter Verwendung von verschiedenen Turbinenkennfeldern und der Berechnung des Massenstromverhältnisses (MFR) eine gute Abbildung der Strömungscharakteristik der verschiedenen Abgasstränge erfolgen. Außerdem fand eine Integration dieser Methode der Modellierung in weitere Motormodelle statt, wobei gute Ergebnisse in Bezug auf die Ladungswechselgrößen erzielt werden konnten. Abschließend wurden die auftretenden Modellfehler dargelegt und quantifiziert.