Im Fahrzeugbau stehen für die Entwicklung komplexer heterogener Systeme immer kürzere Entwicklungszeiten zur Verfügung. Durch die Komplexität der Systeme ist eine Entwicklung und Verifikation mit realen Komponenten und Testaufbauten oft schwierig. Besonders Prototypenfahrzeuge sind in frühen Entwicklungsstadien meist nicht verfügbar. Deshalb ist für die Entwicklung und Verifikation von Klimasteuergräten eine neue Entwicklungsumgebung auf Basis der Hardware-in-the-Loop-Simulation mittels Echtzeitrechner entwickelt worden. Dieses Konzept sieht eine mathematische Modellierung aller Komponenten der realen Klimaanlage sowie der Einsatzumgebung vor. Bisher existieren echtzeitfähige Modelle für die Buskommunikation, die Aktuatoren und Sensoren sowie thermodynamische Modelle für den Kältekreis und die Luftverteilung. Ziel ist ein vollständiges klimatechnisches Fahrzeugmodell, das alle für die Klimatisierung relevanten Strecken des realen Fahrzeugs als mathematisches Modell abbildet. Hierzu fehlte bisher noch ein Modell der Fahrzeugkabine, das Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit im Kraftfahrzeuginnenraum berechnet. Mit diesem Modell wird dann der Aufbau eines klimatechnischen Gesamtmodells des Fahrzeugs ermöglicht. Auf Basis der Hardware-in-the-Loop-Simulation (HIL-Simulation) ist so ein virtuelles klimatechnisches Fahrzeugmodell entwickelt worden, das eine echtzeitfähige Simulation der gesamten Klimaregelstrecke des realen Kraftfahrzeugs ermöglicht. Neben dem thermodynamischen Modell der Klimaanlage ist auch ein thermodynamisches Modell der Fahrzeugkabine entwickelt worden, das Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit innerhalb der Fahrzeugkabine berechnet. Im Folgenden soll das Kabinenmodell und dessen Integration in das klimatechnische Fahrzeugmodell dargestellt werden. Gegenüber der üblichen Simulation einzelner Komponenten und Systeme, bietet das vereinfachte klimatechnische Fahrzeugmodell die Möglichkeit, die strömungstechnischen und thermodynamischen Strecken der Fahrzeugklimatisierung vollständig in Echtzeit zu Simulieren.
Klimatechnisches Fahrzeugmodell zur Simulation von virtuellen Testfahrten
2007
10 Seiten, 4 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Kraftfahrwesen | 1990
IuD Bahn | 1998
|Springer Verlag | 2017
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