NVH-Messungen an Kältemittelverdichtern

Anwendung für das IPEmotion – Akustik-Modul und das Mx-SENS2 4 Modul

Für die führenden Automobilhersteller ist die Optimierung der Fahrzeugklimaanlage ein sehr wichtiges Element in der Fahrzeugentwicklung. Sie hat einen großen Einfluss auf das Wohlbefinden der Insassen. Dabei spielt neben der angenehmen Temperierung des Innenraums auch eine geringe Geräuschentwicklung durch das Lüftungssystem eine große Rolle. Außerdem sollten die Hintergrundgeräusche durch den Kältemittelverdichter und die übertragenden Bauteilschwingungen auf die Fahrzeugkarosserie minimiert werden.

Die Herausforderung

Um die Wiederholbarkeit der NVH-Messungen sicher zu stellen, müssen mehrere thermodynamische Parameter des HVAC Systems eingehend betrachtet werden. Zum Messstellenumfang gehört u.a. der Kältemitteldruck, die Gas-Pulsation vor und nach dem Verdichter, die Kältemittel-Medien-Temperatur, die Kompressordrehzahl (RPM), der Luftschall sowie Vibrations- und Kraftmessungen an den Befestigungspunkten am Motorblock.

Zusätzlich zu den analogen Messstellen sollen gleichzeitig auch die Daten aus dem Motor- und Klimasteuergerät erfasst werden. Die Kombination aus analogen Messgrößen und Steuergerätdaten erweitert die analytische Datengrundlage maßgeblich, um die Ursachen für bestimmte Geräuscheffekte zu identifizieren.

Anforderungen

  • Dynamische Signalerfassung von Vibration mit IEPE-Sensoren
  • Luftschallmessunng mit Abstastraten bis 100 kHz
  • Synchrone CAN-bus-Messung an Fahrzeug-Steuergeräten
  • Eingänge zur Temperaturmessung und zur analogen Messung

Die Lösung

NVH Tests von HVAC Systemen können systematisch mit der Messsoftware IPEmotion und dem Messmodul Mx-SENS2 4 durchgeführt werden. Die modulare Plattform der Software bietet eine großkanalige Datenerfassung mit IEPE-Sensoren für NVH-Signale (bis zu 100 kHz Abtastrate pro Kanal), zusammen mit anderen analogen und digitalen Größen sowie mit CAN-bus-Daten von Steuergeräten. Mit IPEmotion ist es auch möglich, Parameter im Steuergerät zu verstellen. Dazu gehört auch die Ansteuerung der Kompressordrehzahl, z.B. über LIN-Bus.

Das Programm bietet verschiedene Möglichkeiten zur Analyse und zum Export. Dazu gehört die FFT-Analyse der NVH-Kanäle, bei der neben dem Campbell-Diagramm noch verschiedene andere Diagramme generiert werden können. Außerdem kann damit ein Datencheck zur punktgenauen Ermittlung von Hintergrundgeräuschen sowie Überlastmeldungen und die direkte Tonwiedergabe der aufgenommenen Rohdaten gemacht werden. Des Weiteren gibt es noch die Möglichkeit, zur weiteren Analyse Daten zur Weiterverarbeitung in einer anderen Software ins ATFX-Format zu exportieren. Somit stellt die Kombination von IPEmotion und MX-SENS2 4 eine Lösung dar, die sämtliche Anforderungen erfüllt.

Die Vorteile

Mit IPEmotion sind dynamische Messungen möglich, bei denen verschiedene Quellen wie CAN Daten von der ECU des Fahrzeugs mit einer großen Auswahl an analogen und digitalen Modulen (inklusive dynamischer Hochkanalmessungen mit Abtastraten bis zu 100 kHz) verwendet werden können.

  • Das modulare Design der Hardware bietet einen hohen Grad an Flexibilität und Skalierbarkeit im Bezug auf die Anzahl der Messeingänge.
  • Duch die kompakte Bauform und die erweiterte Temperaturbeständigkeit von -40 bis 105 °C können die Module auch dezentral im Motorraum in der Nähe der Messtellen verbaut werden.
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