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ASM Combustion Engines

Echtzeitfähige Simulationsmodelle für Verbrennungsmotoren

Die ASM Motormodelle sind für die Entwicklung und den Test von Motor- und Abgasnachbehandlungssteuergeräten ideal geeignet. Die Modelle 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 Modellen physikalischer Präzision durchgeführt werden.  

  • ModelDesk Processing

    Unterstützung von ModelDesk Processing als Nachfolger von ASM Parameterization

  • 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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  • Stufenlos zum Erfolg

    Vor der Entwicklung ihres Traktorgetriebes hatte die CLAAS Industrietechnik GmbH (CIT) noch keine Erfahrung mit der modellbasierten Software-Entwicklung. Am Ende übertraf ihr Produkt dennoch die kühnsten Erwartungen. Ein Teil dieser Erfolgsgeschichte: die leistungsfähige Werkzeugkette von dSPACE

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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 für herkömmliche Motorsteuerungen zur Verfügung zu stellen, und so den Test der Steuergeräte-Funktionen und -Diagnose zu ermöglichen.
 
In-Cylinder Modelle
In-Cylinder Modelle simulieren die Zustandsgrößen eines Verbrennungsmotors kurbelwinkelsynchron und konsistent zu jedem Berechnungsschritt. Auf Echtzeitplattformen berechnen sie die thermodynamischen Prozesse im Zylinder und die Massenströme der Gase durch die Einlass- und Auslassventile synchron zur Kurbelwellenrotation.

Vorteil

Die Simulationsgüte, die In-Cylinder Modelle erreichen, ist hoch. In-Cylinder Modelle stellen kurbelwinkelsynchron die Effekte der Verbrennungs- und Ladungswechselprozesse jedes Zylinders dar. Die Modelle werden insbesondere für Steuergeräte benötigt, 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) basiertend auf Drehmoment

ASM Motormodelle

Übersicht der Mittelwertmodelle und InCylinder-Modelle.

ASM Gasoline Engine Basic

ASM Gasoline Engine Basic ist ein Mittelwertmotormodell mit Verbrennungsmomentmodulation.

ASM Gasoline Engine

ASM Gasoline Engine ist ein Mittelwertmotormodell mit Verbrennungsmomentmodulation und Abgassystem.

ASM Diesel Engine

ASM Diesel Engine ist ein Mittelwertmotormodell mit Verbrennungsmomentmodulation 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.

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