Nichtlineare adaptive Störkraftkompensation und Regelung für Aktoren im Gaspfad moderner Verbrennungsmotoren

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Die Emissionen moderner Verbrennungsmotoren hängen entscheidend von der Regelung der dem Motor zu- und abgeführten Gasmassenströme ab, die durch Gaspfadaktoren eingestellt werden. Diese sind zahlreichen nichtlinearen und zeitvarianten Einflüssen ausgesetzt, die von konventionellen kennfeldbasierten Regelungsansätzen nicht systematisch berücksichtigt werden. Daraus folgt eine begrenzte Genauigkeit und Performance der Aktorlageregelung und damit der übergeordneten Gasmassenstromregelung. Als Beitrag zu deren Verbesserung und damit zur Senkung von Emissionen wird eine einheitliche Methodik zur Modellierung, Identifikation und Regelung von Gaspfadaktoren vorgestellt. Durch eine systematische Kompensation von Störungen und nichtlinearen zeitvarianten Effekten werden ein weitgehend lineares invariantes Zeitverhalten und eine geringe Störsensitivität des Regelkreises erreicht. Die Berücksichtigung von Anforderungen der Serienentwicklung gewährleistet dabei die Einsetzbarkeit im realen Fahrbetrieb.