ASM Combustion Engines

Echtzeitfähige Simulationsmodelle für Verbrennungsmotoren

Die ASM-Motormodelle sind für die Entwicklung und den Test von Motor- und Abgasnachbehandlungssteuergeräten ideal geeignet. Sie simulieren einen Verbrennungsmotor inklusive aller erforderlichen Komponenten als Regelstrecke für diese Steuergeräte. Es stehen Modelle für Diesel- oder Benzinmotoren mit unterschiedlichen Einspritz- und Abgasnachbehandlungssystemen zur Verfügung. Die Echtzeitsimulationen können mit Mittelwertmodellen oder mit Modellen von physikalischer Genauigkeit durchgeführt werden.

  • ModelDesk Processing

    Unterstützung von ModelDesk Processing als Nachfolger von ASM Parameterization

  • Modelle für die Zukunft

    Um neuen Anforderungen an das Abgasverhalten von Verbrennungsmotoren Rechnung zu tragen, müssen sich auch ihre Entwicklungs- und Testumgebungen stetig weiterentwickeln. Für neue Motorengenerationen setzt Weichai daher auf die dSPACE Automotive Simulation Models und dSPACE SYNECT.

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  • Bewegende Vielfalt

    Vielfalt ist bei Nutzfahrzeugen Standard. Die Auswahlmöglichkeiten von Fahrzeugtypen sowie die modulare Konfiguration der Scania-Fahrzeuge sind nahezu unerschöpflich. Das generische Steuergerätesystem fällt entsprechend variantenreich aus. Wie man dieses System zuverlässig absichert, zeigt Scania mit einem neu aufgebauten Testlabor.

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  • Leistungsträger

    Eines steht fest: Wer einen großen Hochleistungsgasmotor mit entsprechendem Generator hochfährt, ist mit einer elektrischen Leistung von beispielsweise rund 4.500 kW augenblicklich der bestmotorisierte Mitarbeiter vor Ort. Solch leistungsfähige Aggregate dienen vor allem der stationären Strom- und Wärmeerzeugung. Mit einer neuen, selbstentwickelten Steuerung will Caterpillar Energy Solutions insbesondere die Effizienz, Dynamik und Wartungsfreundlichkeit zukünftiger Anlagen absichern.

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  • Virtuell zum Wintertest

    Ohne vorherige, umfassende Tests wird in der Automobilindustrie kein Fahrzeug mehr auf den Markt gebracht. Die komplexen elektronischen Steuergeräte können im Versuchsfahrzeug nicht mehr hinreichend getestet werden. Diese Rolle übernehmen Simulationsmodelle, indem sie die Steuergeräteentwicklung in die virtuelle Realität, also ein virtuelles Fahrzeug, verlagern. Wie die Simulationsmodelle von dSPACE diese Aufgabe meistern, erläutert Dr. Hagen Haupt, Group Manager Modeling:

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Mittelwertmodelle

Ein Mittelwertmodell berechnet die gemittelten Zustandsgrößen des gesamten Motorprozesses für jeden einzelnen Zylinder. Drehwinkelabhängige Variablen wie Drehmomente werden per Modulation auf die Mittelwerte des ausgewählten Zylinders aufgeprägt.

Vorteil

Mittelwertmodelle weisen ein hervorragendes Echtzeitverhalten auf. Sie sind genau genug, um plausible Signale an herkömmliche Motorsteuerungen weiterzuleiten, wodurch es möglich wird, Steuergeräte-Funktionen und Diagnosemöglichkeiten zu prüfen.

In-Cylinder Models

In-Cylinder Models simulieren die Zustandsgrößen des Verbrennungsmotors kurbelwinkelsynchron und konsistent zu jedem Zeitpunkt. Auf Echtzeitrechnern unterstützen sie die Berechnung der thermodynamischen Prozesse im Zylinder und die Massenströme der Gase durch die Einlass- und Auslassventile synchron mit der Kurbelwellenrotation.

Vorteil

Die Qualität, mit der In-Cylinder Models simuliert werden, ist hoch. In-Cylinder Models stellen kurbelwinkelsynchron dar, wie sich der Verbrennungs- und Ladungswechselprozess auf jeden Zylinder auswirkt. Die Modelle sind auch für Steuergeräte notwendig, die den Zylinderdruck sowie den Ventilhub und die Öffnungszeiten jedes Einlass- und Auslassventils evaluieren.

Leistungsmerkmale Gasoline Basic Gasoline Diesel InCylinder Gasoline InCylinder Diesel
Zylinderanzahl Unbegrenzt 20 20 12 12
AGR Ja Ja Ja Ja
Kennfeldbasierter Turbolader Ja Ja Ja Ja Ja
Physikalischer Turbolader Ja Ja Ja Ja
Common-Rail-System Ja Ja Ja Ja
Pumpe-Düse Ja
Kraftstoffeinspritzung Ansaugkrümmer direkt, Ansaugkrümmer direkt direkt, Ansaugkrümmer direkt
Wandfilmverdampfung Ja Ja
Verbrennungsmodi Homogen Homogen, geschichtet Diffusion Homogen Diffusion
Abgassystem Basisvariante Basisvariante DPF, DOC 1) Basisvariante DPF, DOC 1)
Soft-ECU, Motor Ja Ja 2) Ja 2) Ja 2) Ja 2)
Verbrennungssimulation Mittelwert Mittelwert Mittelwert Physikalisch Physikalisch
Ventilsimulation Mittelwert Mittelwert Mittelwert Physikalisch Physikalisch
1) DPF: Diesel-Partikelfilter, DOC: Diesel-Oxidationskatalysator
2) Drehmomentbasiert

ASM Engine Models

Überblick über Mittelwertmodelle und InCylinder-Modelle.

ASM Gasoline Engine

ASM Gasoline Engine ist ein Mittelwertmotormodell mit Drehmomentmodulation und Abgassystem.

ASM Diesel Engine

ASM Diesel Engine ist ein Mittelwertmotormodell mit Drehmomentmodulation und Abgassystem.

ASM Gasoline Engine InCylinder

ASM Gasoline Engine InCylinder ist ein echtzeitfähiges Benzinmotormodell mit Zylinderinnendruck- und Temperatursimulation.

ASM Diesel Engine InCylinder

ASM Diesel Engine InCylinder ist ein echtzeitfähiges Dieselmotormodell mit Zylinderinnendruck- und Temperatursimulation.

  • ASM Combustion Engine Produktinformationen, PDF, Englisch, 6226 KB
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