12. Notwendigkeit von Optimierungsstrategien

Fasst man die vorangegangenen Kapitel aus Technologiesicht zusammen, so haben verbrennungsmotorische Antriebe gerade in den letzten Jahren signifikante Verbesserungen insbesondere in ihrem Verbrauchs‐ und Emissionsverhalten erfahren. Ausschlaggebend dafür sind neben dem besseren Verständnis innermotorischer Vorgänge v. a. die intelligenten Steuer‐ und Regelsysteme, die neue Technologien ermöglichen und weitere Optimierungspotenziale erschließen. Beispielsweise erlauben Technologien wie variables Kompressionsverhältnis, variabler Ventilhub oder auch ND‐EGR eine weitere Absenkung der Rohemissionen bei gleichzeitiger Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs – sofern die Abstimmung gut gemacht ist. Damit verbunden ist die große Herausforderung einer zunehmenden Komplexität in der Entwicklung, die in besonderem Maß für Fahrzeugmotoren gilt, aber letztlich für alle Antriebssysteme einen Schlüsselaspekt darstellt. Dementsprechend kann eine Entwicklung nur dann erfolgreich durchgeführt werden, wenn eine systematische Vorgehensweise die große Zahl der Freiheitsgrade adressiert und einer gezielten Optimierung unter Berücksichtigung der Eigenschaften des Gesamtsystems zuführt.

In diesem Umfeld haben sich verschiedene Methoden und Vorgangsweisen zur modellbasierten Optimierung herauskristallisiert, auf die in diesem Kapitel eingegangen werden soll.

Sie sind geprägt durch einige zugrundeliegende Trends. So wird versucht, mit Frontloading möglichst früh im Entwicklungsprozess die gewünschten Eigenschaften des Antriebssystems abzusichern und in weiterer Folge mithilfe modellbasierter Optimierung in der Applikation zu nutzen.