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LABCAR-MODEL-ICE (Simulationsmodell für Verbrennungsmotoren
für HiL-Tests)

LABCAR-MODEL-ICE (Internal Combustion Engine) umfasst Diesel-, Benzin- sowie Erdgasmotoren. Bestehend aus Kraftstoffsystem, Luftsystem, Verbrennungssystem und Abgasnachbehandlung wird die volle Varianz der aktuellen Motorentechnologie abgedeckt.

LABCAR-MODEL-ICE ist in Simulink® implementiert und bietet so freien Zugang zu allen Parametern und den Austausch von Teilmodellen. Grundlegende Funktionsanteile sind über Simulink S-Funktionen eingebunden. Diese werden in kompilierter Form geliefert.

LABCAR-MODEL-ICE ist in verschiedene Subsysteme gegliedert, die in verschiedenen Varianten vorliegen. In Verbindung mit der Simulationsumgebung LABCAR-MODEL-VVTB (Simulationsmodell für einen virtuellen Fahrzeugprüfstand für HiL-Tests) stehen auch die Systeme "Triebstrang", "Fahrer", "Umgebung", und "Fahrdynamik" bereit.

Im Folgenden sind die motorrelevanten Subsysteme vertieft dargestellt.

  • Kraftstoffsystem
    Das Modell deckt sowohl Systeme mit Saugrohreinspritzung als auch Direkteinspritzung ab. Die zugehörigen Komponenten - Pumpen, Tank, Rail und Einspritzventile - sind durch eine Kombination aus kennfeldbasierten und physikalischen Modellen repräsentiert.
  • Verbrennungssystem (Zylinder)
    Die Berechnungen des Drehmoments, der Wärmeentwicklung und der Gaszusammensetzung werden mit einem Mittelwertansatz durchgeführt. Dabei werden alle Einspritzsignale und Zündsignale erfasst und im darauffolgenden Motorspiel sequentiell für jeden Zylinder abgearbeitet. Eine Modifikation der Füllungsberechnung durch variablen Ventiltrieb und Nockenwellenverstellung ist verfügbar. Klopfwahrscheinlichkeit und   -amplitude werden ebenfalls bei Bedarf berechnet. Das Kühlsystem ist in Wasser- und Ölkühlung gegliedert und durch Wärmefluss mit dem Zylindermodell bidirektional gekoppelt.
  • Luft- und Abgassystem
    Komponenten wie Rohre, Drosseln, AGR-Ventile, mehrstufige Turbolader und alle gängigen Katalysatoren sind bezüglich der Gas- und Temperaturdynamik physikalisch repräsentiert, wobei Kennfelder eine vereinzelte Parametrierung des spezifischen Verhaltens ermöglichen.