Intelligentes Wärmemanagement in Kraftfahrzeugen bietet beträchtliches Potenzial zur Reduzierung des Energieverbrauchs sowie zur Verbesserung des Klimakomforts. Beschrieben wird das methodische Vorgehen bei der Auswahl und Bewertung von Maßnahmen zur Verbesserung des Thermomanagements. Wesentlicher Bestandteil der vorgestellten Methodik ist die energetische Analyse der Antriebskonzepte. Arbeitsgrundlage bildet ein thermisches Gesamtfahrzeugmodell bestehend aus detaillierten Komponentenmodellen, die in einer Ko-Simulationsumgebung mit einander gekoppelt werden. Das Gesamtfahrzeugsimulationsmodell wurde mit Hilfe von Messungen validiert. Um den Simulationsaufwand für die Bewertung in diversen Testzyklen und bei verschiedenen Umgebungstemperaturen zu verringern, müssen geeignete Maßnahmen selektiert werden. Hierfür wird ein Energiestromanalysewerkzeug vorgestellt, das Wärmequellen, -senken und deren Dimension darstellt. Eingeführte Hilfsgrößen geben Informationen über den zeitlichen Verlauf der Ursprungsgröße. Im Gegensatz zur Darstellung der zeitlichen Verläufe vermittelt das Energiestromdiagramm einen erfassbaren Gesamtüberblick sowohl über die Dimensionen, als auch zeitliches Auftreten der Energieströme im System. Bei konventioneller Regelung des Heiz-Klima-Geräts wird ein kumulierter Effekt auf Kraftstoffverbrauch und Klimakomfort ermittelt. Eine Bewertung von Maßnahmen mit Regelungsfreiheitsgraden ist somit nicht gegeben. Eine Lösung bieten die über die Regelung des Heiz-Klima-Geräts umgesetzten Maßnahmenbewertungskriterien, die je nach gewähltem Modus den alleinigen Effekt auf Kraftstoffverbrauch oder Klimakomfort beschreiben. Beispielhaft wurde eine Maßnahme anhand der beschriebenen Kriterien simuliert und bewertet. Die vorgestellte Werkzeugkette mit Energiestromanalyse und Maßnahmenbewertungskriterium ist schnell auf verschiedene Fahrzeugtypen und Antriebstopologien übersetzbar. Zukünftig soll die Energiestromdarstellung um weitere Werkzeuge erweitert werden. Ziel ist es, Wärmeströme im Fahrzeug mit Hilfe von Kostenfunktionen zu bewerten, um somit Rückschlüsse auf eine optimale Betriebsstrategie zu ermöglichen. Großes Potenzial bietet das Design des Soll-Aufheizverhaltens des Fahrgastraums hin zu einem gesamtheitlich optimalen Thermomanagement.

    Intelligent thermal management for vehicles can significantly reduce energy consumption and improve the climatic comfort. This paper describes an approach of how to analyse and evaluate vehicle thermal management techniques and their combination with different test cycles in a connected vehicle environment as examples. The focus will be particularly on the methodological approach. Based on the energetic analysis of the considered drivetrain topologies conclusions can be drawn about the complex thermal and dynamic relations. The analysis in turn is based on the results of the Full vehicle simulation and refers to reference driving cycles and relevant environmental conditions. The energy flow analyses derived from the simulation are used in order to develop suitable thermal management techniques, to evaluate their potential and to integrate them in the vehicle. In addition to the influence of the measures the potential resulting from an intelligent combination of techniques and their control strategies are identified. The energy consumption advantage as well as the improved heating of the passenger compartment - especially at low ambient temperatures - will be evaluated.


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    Titel :

    Energieverbrauchs- und Klimakomfortbewertung mittels Gesamtfahrzeugsimulation


    Beteiligte:
    Petr, Philipp (Autor:in) / Mustafa, Rashad (Autor:in) / Schulze, Mirko (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    17 Seiten, 12 Bilder, 10 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch