Die ganzheitliche energetische Systemanalyse für ein Fahrzeug ermöglicht es, die Optimierungspotentiale im Energiehaushalt über eine nachvollziehbare und reproduzierbare numerische Analyse aufzuzeigen und zu quantifizieren. Damit sind die Voraussetzungen gegeben, alternative Konzepte in einer frühen Entwicklungsphase, wie auch technische Modifikationen an einzelnen Aggregaten unter definierten Randbedingungen hinsichtlich ihrer Verbrauchsauswirkungen zu beurteilen. Beschrieben wird die Entwicklung und die Anwendungsmöglichkeiten eines Gesamtfahrzeugsimulationsmodells in Dymola/Modelica. Das Modell ermöglicht eine multikriterielle Betrachtung von Fahrzeugkonzepten, indem es neben den mechanischen und elektrischen auch die thermischen Energieströme für vielfältige Fahrzyklen und diverse Randbedingungen simuliert. Die entwickelte Modellbibliothek umfasst eine Vielzahl von Modellvarianten wie z.B. verschiedene Verbrennungsmotoren, Getriebe, Nebenaggregate und elektrische Komponenten für Hybridantriebe. So können z.B. Kraftstoffverbrauch, Längsdynamik oder Heizkomfort sowohl von konventionellen als auch hybridisierten Fahrzeugkonfigurationen vom Kleinwagen bis hin zur Fahrzeuge der Oberklasse vorausberechnet, bewertet und optimiert werden. Das Modell lässt sich mit geringem Aufwand um neue Funktionen oder Komponenten erweitern. Neben der Modellierung von thermischen Systemen, wie z.B. Verbrennungsmotor, Kühlsystem oder Heiz-/Klimaanlage werden die Modellvalidierung sowie ausgewählte Anwendungsbeispiele aufgezeigt. Das Simulationswerkzeug hat sich bei der Bewertung von Wärmemanagementmaßnahmen sowohl für Serienfahrzeuge als auch für Fahrzeuge mit Hybridantrieb sehr gut bewährt. Die ausgeführten Anwendungsbeispiele zeigen, dass besonders im Zuge zunehmender Elektrifizierung des Fahrzeugantriebs enormes Verbesserungspotenzial durch Wärmemanagement besteht.

    This article deals with the development and the possible fields of application for a vehicle simulation model based on Dymola/Modelica. The software tool was developed to analyse mechanical, electrical and thermal energy fluxes of different vehicle concepts. It is possible to simulate a variety of driving cycles with different boundary conditions. The model library comprises a large variety of internal combustion engines, gearboxes, auxiliaries and hybrid powertrain components. Based on these models the estimation, evaluation and optimization of fuel consumption, longitudinal dynamics, heating and air-conditioning systems of conventional as well as hybrid vehicles is possible. The library can easily be extended by adding new components or functions. Besides the detailed depiction of the modelled components, their validation and the results of exemplary use cases will be shown in the following.


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    Titel :

    Die Gesamtfahrzeugsimulation zur Bewertung konventioneller und hybridisierter Antriebskonzepte unter Berücksichtigung thermischer Aspekte


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    25 Seiten, 21 Bilder, 2 Tabellen, 12 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch