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Oliver Probst

• Durch immer strengere Regulierungen von Schadstoffemissionen, vor allem unter realen Betriebsbedingungen von Fahrzeugen, wird die Abbildung von realen Fahrzyklen auf verschiedensten Motoren - und Fahrzeugprüfständen immer essentieller. Reale Fahrzyklen bedingen jedoch eine dynamische Anpassung der Parameter und Testgrößen. Dabei ist die Temperatur des Motors ein wesentlicher Parameter, welcher mit konventionellen, am Markt verfügbaren Anlagen, nicht dynamisch geregelt werden kann und somit keine realitätsnahen Bedingungen bereitet werden können. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines Konditioniersystems, welches eine dynamische Regelung der Testtemperatur ermöglicht, wodurch realitätsnahe Betriebszustände geschaffen werden können. Dieses soll so ausgelegt sein, dass verschiedene Leistungsstufen skalierbar sind, ohne große Änderungen an der Konstruktion vornehmen zu müssen. Ein weiteres Ziel war es, durch einen Prototyp, wesentliche Parameter erfassen zu können, welche in weiterer Folge als Grundlage für ein Regelungsmodell herangezogen werden können. Im ersten Schritt wurden die wichtigsten Grundlagen erarbeitet, gefolgt von der Entwicklung möglicher Konzepte. Nach der Definition von Bewertungskriterien wurde ein Konzept weiterverfolgt. Um einen Prototyp realisieren zu können, wurden mögliche Komponenten analysiert und berechnet, ein 3D Model konstruiert und anschließend gefertigt. Das Ergebnis der Arbeit ist das Konzept einer dynamischen, kostengünstigen und skalierbaren Konditionieranlage, woraus in weiterer Folge ein Prototyp entstanden ist. Dieser Prototyp dient den Regelungsexperten als reales Modell, um optimale Regelungsstrategien und eine Auto-Tune Funktion erproben zu können sowie als Basis für die Weiterentwicklung zur Kleinserie.
• As regulations for exhaust emissions, especially in real operating conditions of vehicles, are currently getting ever stricter, the emulation of real driving- simulation on engine and vehicles test benches becomes more essential. Real driving cycles require a dynamic adjustment of parameters and test statistics. An essential parameter is the temperature of the engine coolant, which cannot be controlled dynamically by available systems on the market. Therefore, real conditions are not possible. The aim of this master thesis was the development of such a conditioning system, which allows a dynamic control of the test temperature with the result of creating realistic operating states. This conditioning system should be able to scale different performance levels without major changes of the construction. Another aim was to record essential parameters by developing a prototype, which is subsequently used as a basis for a regulatory model. The first step was to work out the technical principles. Then suitable concepts were developed. After defining the evaluation criteria, one concept was pursued. To build a prototype, possible components were analyzed and calculated. A 3D model was designed and manufactured. The result of this study was the development of a dynamic, cost-efficient and scalable conditioning plant from which a prototype was developed. This prototype serves as a real model for the controller specialists, to test optimal control strategies and an auto- tune function and creates a basis for further development of small series production.