Optimale Regelung eines Konditioniersystems für Automotive-Prüfstände

Die Arbeit befasst sich mit der Modellbildung und der optimalen Regelung eines Konditioniersystems für Automotive-Prüfstände. Der Zweck dieser Prüfstände ist die Abbildung von Fahrzeugverhalten unter allen denkbaren realen und synthetischen Betriebsbedingungen in stationärer und dynamischer Hinsicht. Dies kann ohne kostenintensive Echttests mit den Fahrzeugen, aber unter Berücksichtigung des gesamten PKW / LKW-Fahrzeugspektrums inklusiv Rennsportanwendungen erfolgen. Die Fa. Hainzl Industriesysteme stellt für Automotive-Kunden Konditioniersysteme nach verschiedenen Anforderungen her. Ein Konditioniersystem ist ein Teilsystem eines gesamten Prüfstandes, das für einen Prüfling (z.B. Verbrennungsmotor, Getriebe, Elektromotor, Turbolader) ein bestimmtes Medium (z.B. Öl, Luft, Wasser) auf vorgegebene Eigenschaften (Temperatur, Druck, Durchfluss) bringt. Die physikalischen Eigenschaften der Schnittstellen zum Prüfling sollen bezüglich Vordruck, Volumenstrom und Temperatur realitätsnah nachgebildet werden können. Diese Systeme sind meist als autarke Einheiten aufgebaut, d.h. jeweils mit eigenem Controller inklusive IO-Einbindung, eigener Logik und Regelalgorithmus ausgestattet. Die Regelung und Steuerung der Konditionierung wird über eine Schnittstelle an übergeordnete Leitsysteme angekoppelt. Bei der Regelung dieser Systeme werden vom Motorenhersteller oft sehr enge Toleranzen sowohl in der statischen als auch in der dynamischen Regelgenauigkeit vorgegeben. Dies führt zu immer höheren Anforderungen an die Regelungstechnik. Die Notwendigkeit einer Machbarkeitsanalyse über eine Simulation vorab, als auch die Unterstützung/Mitwirkung bei der hydraulischen Auslegung des Gesamtsystems des Regelungstechnikers ist immer mehr gefordert. Steigende Optimierungserfordernisse im Bereich der Kosten, sowohl im Materialbereich, als auch bei der Inbetriebnahme führen zum Bedürfniss nach immer besseren Reglern.