Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung eines automatisierten Verfahrens zur Synthese, Bewertung und Optimierung vielversprechender DHT mit kombinierter Struktur thematisiert. Mit dieser neuartigen, gemischten Bauform lassen sich die Vorteile des Automatikgetriebes (z. B. hoher Freiheitsgrad des Planetenradsatzes, kompakte Bauweise) und des Doppelkupplungsgetriebes (z. B. hoher Verzahnungswirkungsgrad, einfache Bauweise, niedriger Schleppverlust in der Synchroneinheit) in einem Getriebe effektiv kombinieren.
Zunächst wird die Methodik zur Synthese der DHT mit kombinierter Struktur detailliert erläutert. Dabei werden zunächst die Strukturen einzelner Leistungspfade bzw. Übersetzungen abgebildet. Danach werden die identifizierten Übersetzungen auf Grundlage der Zielübersetzungen zu den konventionellen Getrieben kombiniert. Basierend darauf werden die E-Maschinen weiter im Getriebe integriert und die elektrischen sowie hybridischen Funktionen der Hybridgetriebe untersucht. Am Ende lassen sich die DHT mit kombinierter Struktur und verschiedenen Funktionen erfolgreich synthetisieren.
Anschließend wird ein Bewertungsverfahren zur Bewertung und Auswahl der vielversprechenden DHT aus einer Vielfalt von mit entwickelten Synthesewerkzeug synthetisierten Ergebnissen entwickelt. Dabei werden Bewertungskriterien hinsichtlich der Effizienz, des Bauraums, der Kosten und der Konstruktion eingeführt. Auf Basis eines Bewertungsprozesses lassen sich die synthetisierten DHT mit kombinierter Struktur schrittweise bewerten und zum Schluss die zielführenden und vielversprechenden DHT auswählen und hinsichtlich der Fahrdynamik und des Energieverbrauchs optimieren.
Aktualisiert: 2021-09-24
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Ziel der vorliegenden Arbeit war die Entwicklung einer Methodik zur Synthese moderner Getriebekonzepte. Dabei sollen sämtliche potentielle Konzepte im Lösungsraum berücksichtigt werden. Die technischen Bewertungskriterien in der Getriebeentwicklung sollen in die Synthese integriert und automatisiert angewandt werden, um die erfolgversprechendsten Konzepte im gesamten Lösungsraum zu identifizieren. Die zugehörigen Komponenten in den Getriebekonzepten sollen möglichst detailliert konkretisiert werden, um den Entwicklungsprozess bereits in der frühen Phase zu unterstützen.
Für Mehrwellen- und Planetengetriebe wurde in der vorliegenden Arbeit jeweils ein Synthesevorgang erarbeitet. Für Mehrwellengetriebe werden sämtliche mögliche Leistungspfade zwischen Getriebeeingang und -ausgang ermittelt, die zu Getriebetopologien zusammengesetzt werden. In einzelnen Getriebetopologien werden Getriebekomponenten konkretisiert und zu Getriebekonzepten zusammengebaut. Für Planetengetriebe werden Übersetzungsgetriebe generiert. Durch Zusammensetzen der Übersetzungsgetriebe entstehen Getriebekonzepte, welche die Zielübersetzungen aufweisen. Für Hybridgetriebe werden zusätzlich noch E-Maschinen im Getriebe verbaut. Die realisierbaren Fahrmodi wie elektrisches Fahren, eCVT und Parallelhybrid werden ermittelt.
Alle generierten Getriebekonzepte werden hinsichtlich ihrer Effizienz, des Bauraums sowie der Konstruktion bewertet. Die Bewertungen erfolgen einerseits anhand der Getriebeeigenschaften und andererseits im Kontext des Gesamtfahrzeugs und Energieverbrauchs im Fahrzyklus. Als Ergebnisse der Synthese stehen die erfolgversprechendsten Getriebekonzepte mit konkreter Getriebestruktur sowie den verbauten Komponenten, der Schaltmatrix und weiteren wichtigen Auslegungsdaten zur Verfügung.
Aktualisiert: 2021-02-04
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