Sviluppo di un modello multifisico di un impianto HVAC automotive per l'ottimizzazione di design, tuning e test di un controllore. = Development of a multiphysics model of an automotive HVAC system for the optimization of the design, tuning and test of a controller.

I sistemi HVAC (Heating, Ventilating and Air Conditioning) sono costituiti da un insieme di dispositivi dedicati al condizionamento dell'aria all'interno di strutture di diversa natura, come ad esempio edifici o, nel caso di questa tesi, veicoli. Riscaldamento, ventilazione e condizionamento sono fattori strettamente correlati, il cui obiettivo principale consiste nel confort termico per gli occupanti, assicurando una qualità dell'aria accettabile. Scopo di questo progetto è quello di creare un modello SW dal comportamento fedele al sistema reale, utilizzando appositi programmi di simulazione multi-fisica in grado di riprodurre la maggior parte dei pezzi utilizzati nel veicolo in esame e, in generale, in tutti i sistemi HVAC. Gli strumenti utilizzati sono Matlab, Simulink e in maniera particolare Simscape, che è la toolbox di simulazione multi-fisica di Mathworks. In questo elaborato verranno esposti tutti i passi compiuti al fine di creare il progetto, mettendo in evidenza l’analisi del sistema reale, le difficoltà di creare l'ambiente di lavoro e impostare le varie configurazioni dei tool, la definizione degli scenari di simulazione, e il confronto dei dati simulati con quelli ottenuti attraverso le diverse prove effettuate in macchina. Essendo un modello costruito per un HVAC di un veicolo, verranno poi esposte le principali soluzioni che vengono adottate nei sistemi moderni nelle auto, descrivendo eventuali caratteristiche e migliorie rispetto agli anni precedenti, tenendo in mente che l'obiettivo è di creare un modello HVAC generale, in grado di simulare il corretto funzionamento per ogni tipo di veicolo attraverso opportune configurazioni. Grazie a questo sistema, è possibile quindi prevedere l'andamento, in maniera realistica, del condizionamento dell'aria in base ai diversi input dati e a diversi disturbi esterni, facilitando così lo sviluppo di un controllore automatico per il condizionamento che può essere calibrato prima della prova in vettura attraverso simulazione SIL (Software In the Loop) su questo modello, risparmiando così costi e tempo durante lo sviluppo.