In dieser Arbeit wurden Werkzeuge, Methoden und Prozesse vorgestellt, mit deren Hilfe die Themenfelder des Wärmemanagements zeitsparend, kostengünstig und qualitativ hochwertig kalibriert werden können. Bedeutende Einspareffekte wurden durch die Verlagerung des Applikationsumfangs von der Straße auf den Prüfstand erzielt. Grundlage hierfür bildet die hohe aerodynamische Qualität und die detailgenaue Umweltsimulation der verwendeten Rollenprüfstände. Die Versuchsdurchführung am Prüfstand ermöglichte die Etablierung eines automatisierten Messprozesses, dessen Vorteile insbesondere durch den hohen Übereinstimmungsgrad der Einzelversuche zur Geltung kamen. Für die Automatisierung wurden die aus der Steuergeräteapplikation bekannten Elemente der Prüfablaufplanung (Messpunktesortierung, Systemstabilisierung sowie Verstell- und Limitstrategie) auf die Besonderheiten am Klimawindkanal erweitert. Die Funktionsfähigkeit dieser Bausteine konnte in den bearbeiteten Applikationsaufgaben erfolgreich nachgewiesen werden. Des Weiteren wurde eine wesentliche Qualitäts- und Effizienzsteigerung gegenüber der konventionellen Herangehensweise durch einen methodischen Applikationsansatz erzielt. Das größte Potential bot in diesem Zusammenhang ein Konzept mit autarken, sequentiell bearbeitbaren Teilaufgaben, so dass die einzelnen Themen einen geringdimensionalen und damit handlichen Umfang aufwiesen und ohne aufwendige Iterationsschleifen appliziert werden konnten. Bei der dieser Arbeit zu Grunde liegenden Regelalgorithmik wurden die Applikation der KFT- und Lüfterregler, die Parametrierung einer bedarfsgerechten Kühlmittelsolltemperatur sowie die Kalibrierung der thermischen Leistungsreduzierung als autarke Teilprobleme identifiziert. Für jedes Themengebiet wurden aufgabenspezifische Applikationsmethoden erarbeitet und an den auslegungsrelevanten Betriebspunkten umgesetzt. Hierbei kamen die Werkzeuge der modellbasierten Offline-Optimierung bzw. der virtuellen Applikationsstrategie erfolgreich zum Einsatz. Dadurch wurden nachvollziehbare, objektive Kalibrierergebnisse und eine hochwertige Applikationsgüte realisiert. Aus der umfassenden Bewertung des erarbeiteten Applikationsprozesses folgt einerseits, dass sich die hohe Qualität der Kalibrierung nicht auf die auslegungsrelevanten Betriebspunkte beschränkt, sondern auch im breit gefächerten Praxisbetrieb nachweisen lässt. Hierbei wurde gegenüber dem herkömmlichen Ansatz stets eine Verbesserung der Applikationsgüte erzielt. Andererseits lieferte die Bewertung, dass für alle betrachteten Kalibrieraufgaben im Mittel ein um 55 % reduzierter Aufwand für den Versuchsingenieur und eine um 35 % geringere Fahrzeugbelegung realisiert wurden. Zwar ist beim konventionellen Applikationsansatz kein Prüfstand erforderlich, jedoch fallen durch den Erprobungsbetrieb - etwa durch Logistikkosten zum Erprobungsort - erhebliche Kosten an. Die Einsparungen durch den Prüfstandsbetrieb beliefen sich demgegenüber auf ca. 20 %. Mit den erzielten Ergebnissen bestätigen sich somit die Leistungsfähigkeit und Effizienz des erarbeiteten Applikationsprozesses.
Automatisierte Applikation von Wärmemanagementfunktionen am Gesamtfahrzeugprüfstand
2012
157 Seiten, Bilder, Tabellen, 112 Quellen
Theses
German
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