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Anwendungsfall: Entwicklung von Motorsteuerungen

Um Kraftstoff einzusparen und Schadstoffe (NOx, CO2) zu reduzieren, müssen kontinuierlich neue Prozesse in Verbrennungsmotoren untersucht werden. Dafür werden neue Regelungsstrategien am Prüfstand entwickelt und durch Fahrversuche verifiziert. Um diese Strategien effizient entwickeln zu können, sind Entwicklungssysteme erforderlich, die mit den Fahrzeugbussystemen kommunizieren. Zudem müssen sie ausreichend Flexibilität für den Anschluss diverser Sensoren und Aktoren bieten, um den Verbrennungsprozess zu steuern. Neue Regelstrategien wie HCCI (Homogeneous Charge Compression Ignition) oder CAI (Controlled Auto Ignition) erfordern eine hochgenaue und sehr schnelle Closed-Loop-Regelung.

Entwicklungsumgebung

Die Abbildung zeigt einen herkömmlichen Aufbau für die Entwicklung von Motorsteuerungen.

Eine Kombination der MicroAutoBox II mit RapidPro erlaubt die komfortable Motorsteuerungsentwicklung am Prüfstand und im Fahrzeug. Das Prototyping-System MicroAutoBox II kann rechenintensive eingebettete Software-Algorithmen ausführen, die direkt aus Simulink-Modellen generiert wurden, und bietet die notwendigen automotiven Busschnittstellen für den Anschluss weiterer Steuergeräte. Mit ihren schnellen analogen Eingangskanälen unterstützt die MicroAutoBox II zudem die zylinderdruckbasierte Reglerentwicklung. Durch die FPGA-Ressource der MicroAutoBox II lassen sich sehr schnelle Regelschleifen mit In-Cycle-Response implementieren, wodurch der Reglerentwurf für CAI- oder HCCI-Strategien möglich wird. RapidPro ist ein skalierbares und modulares System, das das Prototyping-System durch Optionen wie Standardsignalkonditionierung und Leistungsendstufen optimal ergänzt. RapidPro bietet motorspezifische I/O-Schnittstellen wie Module für Lambda- und Klopfsensoren sowie Leistungsendstufenmodule für Ventile, Relais und E-Motoren von Nebenaggregaten.