Rekommendationer för fortsatt arbete - Utveckling av provmetodik för HVAC på lastbil

 Som en del av inkörningen av CD7 måste framtagna provmetoder verifieras för att säkerställa validiteten.

 Korrelation mellan CFD, provmetoder och verklighet bör bekräftas samt utvecklas.  Vem användaren är och hur denne brukar HVAC bör studeras samt klargöras utifrån

ett globalt perspektiv.

 Fler dokumenterade provmetoder behöver utvecklas, vilket kan ske med hjälp av strukturen men viktigast av allt är att de dokumenteras på ett utförligt sätt.

 Val av testfall och andra tesförhållanden bör motiveras varefter motiveringarna också bör sparas. Detsamma bör gälla för kravspecifikationer.

Referenslista

Tryckta källor

André, T., Bergsten, U. & Sporre, L. (1999) Verifiering, validering och ackreditering av

simuleringsmodeller. Stockholm: Försvarets forskningsanstalt

Bjereld, U., Demker, M. & Hinnfors, J. (2007) Varför vetenskap?. Lund: Studentlitteratur Black, R. (2002) Managing the Testing Process: Practical Tools and Techniques for

Managing Hardware and Software Testing. New York: Wiley Publishing, Inc

Conrad, M. & Fey, I. (2009) Testing Automotive Control Software. I Navet, N. & Simonot-Lion F. (red.), Analysis Automotive Embedded System Handbook. Boca Raton: CRS Press, kap. 11.

Denscombe, M. (2009) Forskningshandboken -för småskaliga forskningsprojekt inom samhällsvetenskaperna. Lund: Studentlitteratur

Engel A. (2010) Verification, Validation, and testing of engineered systems. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc

Fletcher, D.W, Hanby, V.I., Jones, D.N.T. Roberts, E.C. (2001) Energy simulation of a

climatic wind tunnel. Vehicle Thermal Management Systems Conference. Nashville, Tennessee, 14-17 maj. SAE rapport 2001-01-1711

Hartman, J. (2004) Vetenskapligt tänkande Från kunskapsteori till metodteori (2:a upplagan), Lund: Studentlitteratur

Hompstead, J., Knott, D., Walter, J. & Walter T.M. (2004) Transitioning Automotive Testing

from the Road to the Lab. 2004 SAE World Congress. Detroit, Michigan, USA 8-11 Mars. SAE rapport 2004-01-1770

Olesen B.W (1992) Evaluation of thermal comfort in vehicles during transient and steady

state conditions. 2nd International Conference Vehicle comfort. Palazzo della cultura e dei congressi, Bologna, Italien 14-16 Oktober

Höst, M., Regnell B. & Runeson, P. (2006) Att genomföra examensarbete. Lund: Studentlitteratur

Lundgren, B. & Magnusson, B. (2003) Handbok för validering av analysmetoder inom

laboratoriet. SP Sveriges Provnings och Forskningsinstitut

Nelsson W. (1990) Accelerated testing: Statistical Models, Test Plans and Data Analysis. New York: Johon Wiley & Sons, Inc

O’Connor, P.D.T (2001) Test Engineering. West Sussex: Wiley

Pries, K.H. & Quigley, J.M. (2011) Testing complex embedded systems. Boca Raton: CRC Press

Rosendahl, J., Olesen, B.W. (2006) Comparison of temperature measurement methods for

evaluation of the thermal environment in vehicles. Ballerup, Danmark: Innova AirTech Instruments

Scania Inside (2011) Scania tar transsibiriska järnvägen till Mongoliet. Nr 8 utgiven 2011-06-15. Scania interntidning

Wallén, G. (1996) Vetenskapsteori och forskningsmetodik. (2:a upplagan) Lund: Studentlitteratur

Vägverket (2008) Kör- och vilotider samt vägarbetstidslagen. (Utgåva 13) Bolt: Jönköping

Elektroniska källor

ASTM,(American Society for Testing and Materials). (2010) Form and Style for ASTM

Standards. Tillgänglig: http://www.astm.org/COMMIT/Blue_Book.pdf [2011-09-20] Gorchtmann, M. (1994) Test Case Design Using Classification Trees. International

Conference on Software Testing Analysis & Review (STAR 1994). Washington, D.C., USA, 8-12 maj. Tillgänglig: http://www.systematic-testing.com/documents/star1994.pdf [2010-07-29]

Holmberg, K. (2010) Så blir din bil en dödsfälla i sommar. Aftonbladet, 9 juli. Tillgänglig: http://www.aftonbladet.se/sommarisverige/article12386491.ab [2011-08-31]

Hucho, W.-H., Hannemann, K., Schramm, J. M., Williamson, C. (2007) Aerodynamics. [E-book] Tropea, C., Yarin, A. L., Foss, J.F. Springer Handbook of Experimental Fluid

Mechanics. Berlin: Springer. Tillgänglig:

http://www.springerlink.com.focus.lib.kth.se/content/v341446ht1482p74/ [ 2011-08-24] Lévárdy, V., Honour, E. & Hoppe M. (2004) Verification, Validation & Testing Strategy and

Planning Procedure. Fourteenth Annual International Symposium of INCOSE. Toulouse, France 20-24 Juni. Tillgänglig:

http://www.lrt.mw.tum.de/documents/Forschungsgruppen/SE/LevardyEtAl_VVTS&P_INCOS E_2004.pdf [2011-07-29]

NASA (2007) Systems Engineering Handbook. [E-book] Sid 112. Washington. National Aeronautics and Space Administration NASA Headquarters Tillgänglig:

http://education.ksc.nasa.gov/esmdspacegrant/Documents/NASA%20SP-2007-6105%20Rev%201%20Final%2031Dec2007.pdf [2011-07-29]

NE.se (National Encyklopedin). (2011) Standard. Tillgänglig: http://www.ne.se/standard/314040 [ 2011-08-11]

NE.se (National Encyklopedin). (2011) Ad Hoc. Tillgänglig: http://www.ne.se/ad-hoc [2011-08-15]

SMHI (2009) Snö. Tillgänglig:http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/sno-1.647 [2011-08-18]

SMHI (2009) Regn. Tillgänglig: http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/regn-1.648 [2011-08-26]

SMHI (2009) Luftfuktighet. Tillgänlig:

http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/luftfuktighet-1.3910 [2011-08-26] SMHI (2009) Solstrålning. Tillgänglig:

http://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/solstralning-1.4186 [2011-08-31]

Muntliga källor

Intervjuer

Beatriz Espinosa Arronte, Scania, RECT Kristin Gahm, Scania, RCIC Jörgen Wahlqvist, Scania, RCIP Rickard Petterson, Scania, RTTC

P-O Stenberg, FMV, Provplats Karlsborg Anders Lindén, SAAB Engineering Services Stefan Hellqvist, SAAB Engineering Services Kurt Vesterberg, SAAB Engineering Services Ludovic Vaugarny, TitanX

Tony Persson, TitanX Kristina Sulz, Volvo Cars Johan Sterneus, Volvo Cars Patrik Forsman, Volvo Cars

Fokusgrupp

Andreas Axh, Scania RCIT Björn Hammarlund, Scania RCIT Björn Svensson, Scania RCIC Frode Haus, Scania RCIT Mikko Kallio, Scania RCIT Richard Sigg, Scania RCIT Suvi Österberg, Scania RCIT

Refererade standarder

 AECTP 300, 3:e upplagan

 DEF STAN 00-35, Del 3, 4:e upplagan Kap. 1-02, Kap. 3-18  DEF STAN 00-35, Del 4, 4:e upplagan, Kap. 7-02

 ISO 10551  ISO 7730  ISO 14505  ISO 10263  ISO 3470  MIL-STD-810G  STANAG 2895

Refererade Scaniadokument (företagsinterna)

 7003705, Provblad 13 Snöröksprov

 C070_228, Instruktion för uppvärmingsprovet “Kung Bore”  C115_2176, Rapport från Vinterprov 2008

 CoolDown_RC2004069.doc  RC2009053.doc

 Scania Standard 3636

 Sun-Simulation-System-CWTScania.pptx

 TB1900, Techincal Regulation -Requirements and verification methods for environmental stresses affecting electric devices

 TB4207, Technical Regulation -System Requirements for Cab Climate Preformance  TB4252, Technical Regulation Requirements on Climate Comfort

 TP7003715

 U856-060, Konceptbeskrivning CD7  Windtunnel test at Behr week 40.docx

Frågor till konstruktörer på Scania

1. Vilken bakgrund har du?

2. Har du fått någon utbildning i provmetodik internt/externt?

3. Kan du beskriva hur du arbetar med provning i ditt arbete?

4. Brukar du utgå från färdiga testfall eller gör du dem själv?

5. Om du gör dem själv, hur kommer du på dem?

6. Hur mycket försöker du relatera prov till standards?

7. Hur relaterar ni till kravspecifikationer?

8. Vilka faktorer tycker du är de mest relevanta för ditt arbete?

9. Hur vill du använda CD7?

10. Vad tror du att du kommer vilja testa i CD7?

11. Hur arbetar du tillsammans med RCIT/konstruktörer?

12. Hur tycker du RCIT kommunicerar provmöjligheterna?

13. Hur skulle du vilja att kommunikationen av provmetoder såg ut?

14. På vilket sätt skulle en standardiserad metod vara till hjälp?

15. Vilken nivå på struktur hade du velat se på en eventuell ”standardiserad

metod”?

Intervjufrågor vid observationstillfällen

1. När togs er anläggning i drift?

2. Vilken prestanda har er anläggning?

3. Vilka är begränsningarna på anläggningen?

4. Hur ser era provmetoder ut i dagsläget?

5. Vem har utvecklat er befintliga metod?

6. Vilka tankar fanns bakom den befintliga metoden?

7. Vilka tankegångar finns bakom er nuvarande testprocess?

8. Har metoderna ändrat sig något över tiden?

9. Använder ni några standarder tex. ISO, DIN, SAE eller militära? Hur tillämpas

dessa?

10. Vem beslutar hur testerna ska genomföras?

11. Hur har ni utformat (standard) provschema?

12. Sker det något samarbete med andra provande grupper med avseende på

metoderna?

13. Genomför ni kombinerade tester mellan olika system i fordonet för att

effektivisera användningen av klimatvindtunneln?

14. Vilka parametrar mäter ni i klimatvindtunneln?

15. Hur tillämpar ni snö-, regn- och solfunktioner?

16. Hur testar ni bildning av imma på rutor?

17. Hur korrelerar ni verklig data mot klimatvindtunneln?

18. Samlar ni in ”verklig data” för att göra verkliga simuleringar i kammare?

19. Finns det några testfall som är mer intressanta än andra?

20. Genomför ni accelererade tester? Om så är fallet, hur genomförs dessa? Hur

väl stämmer dessa överrens med tester i realtid?

21. Hur lång tid behöver ni förvärma/förkyla fordonet inför provning för att uppnå

en realistisk temperaturfördelning i dess komponenter?

22. Genomför ni chocktester med till exempel snabba temperaturväxlingar?

23. Finns det något med avseende på HVAC som inte går att testas i en

klimatvindtunnel?

24. Har ni något utvecklingsbehov med avseende på tester i klimatvindtunnel?

CFD

CFD står för Computational Fluid Dynamics och allt mer testning sker med hjälp av CFD-simuleringar. Anledningarna till den ökade användningen är att det går snabbare och är billigare än fysiska tester. Vissa tester är dessutom mycket svåra att genomföra och studera rent fysiskt, till exempel luftflöden i kupén. Det bör också nämnas att antalet skrivna artiklar är till antalet mycket fler inom CFD-området än inom klimatvindtunneltester.

Flöden och temperaturförlopp är komplexa problem och enligt Cummings & Shah (2005) är CFD inte helt tillförlitligt, vilket definieras som inom 5%. Därför behövs CFD verifieras genom andra mer tillförlitliga test. Utvecklingen av numeriska beräkningar och CFD går fort framåt vilket förbättrar korrelationen mot verkligheten (Natarajan et al. 2009). För närvarande finns över 2100 artiklar på SAE vid sökning på ”CFD HVAC”, varav 275 är publicerade efter 1:a januari 2010.

Abdul Ghani (et al. 2001) belyser att en validerad CFD-modell kan användas för att optimera luftintaget till HVAC och därmed reducera antalet fysiska tester. Andra exempel på tester som kan utföras med CFD:

• Regnvatteninträngning (Abdul Ghani et al. 2001, AbdulNour et al. 2005) • Luftflödesdistribuering (Natarajan et al. 2009)

• Avfrostning & imningsbildning på fönster (Baxendale et al. 2001) • Soluppvärmning & nedkylning med HVAC (Patidar 2009)

SAAB Engineering Services menar att mycket kring imningsbildning, avfrostning och utblåsriktning kan bestämmas med CFD. Volvo Cars använder sig också en hel del av CFD för HVAC men anser samtidigt att användningen går att utveckla ännu mer vilket de avser göra. Vid TitanX har CFD tidigare förekommit men används inte fullt ut idag på grund av vakans.

Referenser:

AbdulNour, B.S., Aroussi, A., Brewer, D. & Lee, K.L. (2005) Analysis of the Progression of Rainwater

Film Over the Bonnet of a Road Vehicle. SAE rapport 2005-01-1513

Baxendale, A.J., Fletcher, D., Harrison, R.D. & Skea, A.F. (2001) Comparison of CFD Simulation Methods and Thermal Imaging with Windscreen Defrost Pattern. SAE rapport

2001-01-1720

Cummings, R.W. & Shah, R.K. (2005) Experimental Performance Evaluation of Automotive

Air-Conditioning Heat Exchangers as Components and in Vehicle Systems. SAE rapport 2005-01-2003

Ghani, S.A.A., Aroussi, A. & Rice, E. (2001) Effects of vehicle HVAC cowl box geometry on rainwater

ingress. SAE rapport 2001-01-0293

Natarajan, S., Pande, M., & Patidar, A. (2009) CFD Analysis and Validation of an Automotive HVAC

System. SAE rapport 2009-01-0535

Bilaga D

RCIT Road Map

Bilaga D innehåller företagsintern information och är således endast tillgängliga i den Scaniaspecifika versionen.

TECHNICAL REPORT 1111111

Approved by

. ^{Approved Date} ^{Info class}. . . . .

Issued by Revision Page

1 (2) FAKTA

Snö är fruset vatten och solen är en stjärna.

Koncept Kokbok

1. Bakgrund

Testet har sin bakgrund från fordonsindustrin där det är viktigt att hålla en jämn hyttvärme under färd.

2. Syfte

Metoden lämpar sig för test av reglersystem ACC och RAM-effekt.

3. Tidsåtgång

Testet tar ca 10 arbetstimmar varav 3 timmar i CD7.

4. Definitioner

ACC – Automatic Climate Control

5. Utrustning & faciliteter

Testet genomförs i CD7 med helbil. För mätning behövs 200 st termoelement och värmekamera.

6. Utbildning

Grundläggande förståelse för termoelement och värmekamera behövs.

7. Risker

Finns stor risk för att kabel för termoelement kläms i dörren. Andra orsaker till att testet kan bli felaktigt eller måste avbrytas är överhettning av kompressor.

8. Referenser

Standard: SAE J381 – Windsheild defrosting system Best Pratice Instruktionsbok: Termoelement

9. Förberedelser

Förbered lastbil enligt rutin i dokument XX och montera termoelement.

Bilaga E

TECHNICAL REPORT 1111111

Approved by

. ^{Approved Date} ^{Info class}. . . . .

Issued by Revision Page

2 (2) Rekommendationer Gör testet i slutet av veckan på grund av avfrostningstid Viktigaste mätpunkterna Prio 1 Prio 2

10. Provgenomförande

Genomför testet enligt XXX alternativt enligt tabell nedan.

Förslag på driftpunkter

Punkt Temperatur _inställ. ^{Vindhastighet}_(km/h) Sollast

1 22 20 0 W

2 20 20 400 W

3 24 80 1200 W

• Omgivningstemperaturen ska vara >0 °C • ACC ska vara på Autoläge

11. Resultat & analys

Resultatet rapporteras enligt gängse rutin med Word och sammanställs snyggt. Analys bör innehålla:

• Mätvärden • Grafer

Reviderad

Revision Revisionsändring Datum Scania ID

Bilaga E

TECHNICAL REPORT 2222222

Approved by Approved Date Info class

. . .

Issued by Revision Page

1 (2) Rekommendationer Gör testet i slutet av veckan på grund av avfrostningstid FAKTA

Snö är fruset vatten och solen är en stjärna.

Koncept Kokbok Light

1. Syfte

Metoden lämpar sig för test av reglersystem ACC och RAM-effekt.

2. Tidsåtgång

Testet tar ca 10 arbetstimmar varav 3 timmar i CD7.

3. Utrustning & faciliteter

Testet genomförs i CD7 med helbil. För mätning behövs 200 st termoelement och värmekamera.

4. Referenser

Standard: SAE J381 – Windsheild defrosting system Best Pratice Instruktionsbok: Termoelement

5. Förberedelser

Förbered lastbil enligt rutin i dokument XX och montera termoelement.

Viktigaste mätpunkterna Prio 1

Prio 2

6. Provgenomförande

Genomför testet enligt XXX alternativt enligt tabell nedan.

Förslag på driftpunkter

Punkt Temperatur _inställ. ^{Vindhastighet}_(km/h) Sollast

1 22 20 0 W

2 20 20 400 W

3 24 80 1200 W

Bilaga E

TECHNICAL REPORT 2222222

Approved by Approved Date Info class

. . .

Issued by Revision Page

1 (2)

• Omgivningstemperaturen ska vara >0 °C • ACC ska vara på i Autoläge

7. Resultat & analys

Resultatet rapporteras enligt gängse rutin med Word och sammanställs snyggt. Analys bör innehålla:

• Mätvärden • Grafer

Reviderad

Revision Revisionsändring Datum Scania ID

Bilaga E

TECHNICAL REPORT 3333333

Approved by Approved Date Info class

. . . . Issued by Revision . ^Page 1 (1) FAKTA

Snö är fruset vatten och solen är en stjärna.

Koncept Mellanklass

1. Syfte

Metoden lämpar sig för test av reglersystem ACC och RAM-effekt.

2. Utrustning & faciliteter

Testet genomförs i CD7 med helbil. För mätning behövs 200 st termoelement och värmekamera.

3. Referenser

Standard: SAE J381 – Windsheild defrosting system Best Pratice

4. Förberedelser

Förbered lastbil enligt rutin i dokument XX och montera termoelement.

5. Provgenomförande

Genomför testet enligt XXX alternativt enligt tabell nedan.

Förslag på driftpunkter

Punkt Temperatur _inställ. ^{Vindhastighet}_(km/h) Sollast

1 22 20 0 W

2 20 20 400 W

3 24 80 1200 W

• Omgivningstemperaturen ska vara >0 °C • ACC ska vara på Autoläge

Reviderad

Revision Revisionsändring Datum Scania ID

Bilaga E

TECHNICAL REPORT 4444444

Approved by Approved Date

. . . . ^{Info class} Issued by Revision . . ^Page 1 (1)

Koncept Enkel

1. Syfte

Metoden lämpar sig för test av reglersystem ACC och RAM-effekt.

2. Förberedelser

Förbered lastbil enligt rutin i dokument XX och montera termoelement.

3. Provgenomförande

Genomför testet enligt KungBore alternativt enligt tabell nedan.

Förslag på driftpunkter

Punkt Temperatur _inställ. ^{Vindhastighet}_(km/h) Sollast

1 22 20 0 W

2 20 20 400 W

3 24 80 1200 W

• Omgivningstemperaturen ska vara >0 °C • ACC ska vara på i Autoläge

Reviderad

Revision Revisionsändring Datum Scania ID

Bilaga E

Bilaga F

Provmetod ”Apollon” för solsimulering i CD7

Bilaga F innehåller företagsintern information och är således endast tillgängliga i den Scaniaspecifika versionen.

Bilaga G

Provmetod ”Ra” för solsimulering i CD7

Bilaga G innehåller företagsintern information och är således endast tillgängliga i den Scaniaspecifika versionen.

Bilaga H

Provmetod ”Poseidon” för regnsimulering i CD7

Bilaga H innehåller företagsintern information och är således endast tillgängliga i den Scaniaspecifika versionen.

Bilaga I

● ● ● ● ●

Hastighet CD7-funktion Temperatur Relativ luftfuktighet

So m m ar Snö Tryck Regn Vi nte r

Kombinationsträd för testfall

Bilaga J

Skala Behov av utveckling?

5 Mycket stort behov 4 Stort behov

3 Litet behov 2 Obetydligt behov 1 Inget behov alls.

Skala Kan testas med befintliga anläggningar?

5 Kan inte testas alls

4 Kan med stor svårighet testas 3 Kan delvis testas

2 Kan testas

1 Kan med enkelhet testas

Skala Ny kunskap?

5 Mycket ny kunskap 4 Ny kunskap 3 Lite ny kunskap

2 Obetydligt lite ny kunskap 1 Ingen ny kunskap

Skala Behov i tiden?

5 I mycket nära framtid 4 I nära framtid

3 I framtiden

2 Långt bort i framtiden 1 Mycket långt bort i framtiden

Fem-gradig utvärderingsskala

Bilaga K

In document Utveckling av provmetodik för HVAC på lastbil (Page 68-88)