Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Mathematik

Fachgebiet: Mathematik

Betreuer: Prof. Dr. Kurt Frischmuth



Dipl.-Math. Franziska Schulz
(e-mail: franzi-schulz@gmx.de )

Numerische Aspekte der Bedatung von Motorsteuergeräten

Die stetig wachsende Anzahl der Freiheitsgrade bei der elektronischen Steuerung moderner Verbrennungsmotoren erfordert neue, bessere Versuchspläne. In der Arbeit wurde ein auf dünnen Gittern basierendes Verfahren entwickelt, das den Messaufwand im Vergleich zu bisher üblichen Methoden deutlich reduziert. Dieser sequentielle Versuchsplan bietet zudem die Möglichkeit, den einstellbaren Bereich, der aufgrund thermodynamischer Betriebsgrenzen des Motors nicht rechteckig und vor Beginn der Messkampagne nicht genau bekannt ist, während des Messprogramms zu rekonstruieren. Ein weiteres, in dieser Arbeit entwickeltes Verfahren basiert auf dem nichtlinearen Simplexverfahren und findet eine Minimalstelle einer Funktion mit multidimensionalem Definitionsbereich unter unbekannten Nebenbedingungen. Dies lässt sich als Homotopieverfahren nutzen, um am Verbrennungsmotor Trajektorien von Optimalstellen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Motortemperatur, zu verfolgen.

The constantly growing number of degrees of freedom in the electronic control of modern combustion engines requires new and better experimental designs. In this work a method based on sparse grids has been developed that significantly reduces the number of measurements compared to current methods. This sequential experimental design also offers the possibility of reconstructing the adjustable region, which is not rectangular due to thermodynamic operating limits of the engine and not exactly known before the start of the measurement campaign. Another method based on the nonlinear simplex method finds a minimum of a function with multidimensional domain under unknown constraints. This can be used as a homotopy method to track trajectories of optimal points, for example depending on the engine temperature of the combustion engine.