Die vorliegende Arbeit stellt ein umfassendes Fahrzeuggesamtmodell vor unter Berücksichtigung der Domänen Fahrzeug, Motor und Kühlsystem. Alle Domänen- und darunterliegenden Komponentenmodelle sind weitestgehend physikalisch motiviert. Daraus lassen sich, im Vergleich zu datengetriebenen Ansätzen, bereits früher im Entwicklungsprozess Gesamtsysteme untersuchen und vergleichen. Im konkreten Fall wird das am Beispiel Motorkaltstartsimulation gezeigt, wobei unter möglichst realen Fahrverbindungen verschiedene Strategien der Wasserpumpenbetriebs (mechanisch vs. elektrisch) gegenübergestellt werden. Die elektrisch angetriebene Konfiguration zeigt höhere Wassertemperaturen und in Folge auch höhere Abgastemperaturen und kürzere Kaltstartdauern für das Abgassystem. Für das elektrisch angetriebene System ergeben sich niedrigere Temperaturen im Ölkreislauf. Die damit einhergehenden höheren Motorreibverluste kompensieren infolge den Vorteil der geringeren Pumpleistung fast vollständig und führen zu keiner wesentlich Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs. Hier ist aber zu berücksichtigen, dass dieser Vergleich für einen gewählten Fahrzyklus gemacht wurde. Mit dem verwendeten Simulationswerkzeug können jedoch beliebige Fahraufgaben mit geringem Aufwand nachgestellt werden.
Computer simulation provides an essential contribution to the powertrain development. A seamless usage of models throughout the development processes gains more and more importance. Models are applied to support early development phases with physically based and predictive approaches. In the later development phases plant models need to be numerically highly efficient and real-time capable to support calibration tasks. This work presents a system level model covering the domains of vehicle, engine and cooling. The model is used to simulate a passenger car cold-start under real-life driving conditions and to assess the behavior and potential of different water pump configurations.
Fahrzeug Wärmemanagement Simulation unter Verwendung von mechanistischen System-Simulationsmodellen
2012
14 Seiten, 7 Bilder, 14 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Fahrzeug Warmemanagement Simulation unter Verwendung von mechanistischen System-Simulationsmodellen
British Library Conference Proceedings | 2012
|Ganzheitliches Wärmemanagement-Wärmepumpensystem für ein Fahrzeug
Europäisches Patentamt | 2022
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