Fahrzeugkühlsysteme müssen so ausgelegt werden, daß sie den Motor so schnell wie möglich auf Betriebstemperatur bringen. Auf der anderen Seite erwartet der Fahrer bei niedrigen Außentemperaturen ein schnelles Ansprechen der Heizung. Diese widersprüchlichen Anforderungen werden durch den modernen Motorenbau noch verschärft (wenig Wärmeentwicklung im Teillastbereich, Motorkapselung mit thermischen Problemen bei hohen Belastungen). Das vorgestellte Werkzeug zur schnellen und kostengünstigen Entwicklung von Kühlkreislaufalgorithmen besteht aus zwei Teilen: der Simulation des Kühlkreislaufsystems und einem Fahrzeug, dessen Kühlkreislauf bezüglich der Regelbarkeit erweitert wurde. Bei der Simulation gibt der Nutzer des Werkzeuges den Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit, den Getriebegang und die Steigung vor. Daraus werden als Eingangsgrößen für das Kühlsystem das Motormoment, die Motordrehzahl und der Luftdurchsatz durch den Kühler berechnet. Ausgangsgrößen sind dann die Temperatur vor und hinter jeder Komponente, die Kühlmitteldurchsätze sowie die Zustände für den Lüfter, den Thermostaten und die Wasserpumpe. Berechnung und Messung ergaben hier eine gute Übereinstimmung sowohl bei den stationären Werten als auch im zeitlichen Verhalten. Das modifizierte Fahrzeug ist mit einer elektromotorisch betriebenen Wasserpumpe ausgerüstet. Die Drehzahlen von Wasserpumpe und Kühlerlüfter können durch Pulsweitenmodulation geregelt werden. Der Arbeitspunkt des Thermostaten wird durch dessen Beheizen gesteuert. Die Kontrolle über dieses System hat ein speziell hierfür entwickeltes Steuergerät, in dem die am Computer entwickelten Algorithmen abgelegt werden und das Daten aus dem Motorsteuergerät und einem Öltemperatursensor einliest. Um die Funktionsfähigkeit des Werkzeuges nachzuweisen, wurden beispielhaft Algorithmen entwickelt, in das Fahrzeug übertragen und getestet. Die erarbeitete Simulation erwies sich dabei als funktionstüchtig und in der Praxis handhabbar. So können Kühlkreisläufe für Fahrzeuge entwickelt werden, die sich noch im Prototypenstadium befinden und real noch nicht existieren.
Entwicklung eines Werkzeugs zur Auslegung von Kühlkreislauf - Regelalgorithmen
1997
134 Seiten, 63 Bilder, 1 Tabelle, 79 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
ENTWICKLUNG - Entwicklungsniethoden: Kühlkreislauf-Entwicklung mittels DoE
Online Contents | 2004
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