Hybridelektrische Fahrzeuge spielen bei der Reduktion von Emissionen eine wichtige Rolle. Diese vereinen die Vorteile von Verbrennungsmotoren mit der Elektromobilität und bieten neue Funktionalitäten, die über die Basistechnologien hinausgehen. Im Gegenzug haben diese einen komplexen Aufbau. Dadurch ergeben sich erhöhte Anforderungen an die Ansteuerung der Einzelkomponenten und deren Koordination.
In dieser Dissertation werden modellbasierte Ansätze zur Beantwortung der regelungstechnischen Fragestellungen im Kontext von hybriden Doppelkupplungsgetrieben (DCT) untersucht. Konkretisiert werden die Methoden an einem Antriebsstrang mit einem DCT mit integrierter Traktionsmaschine. Dieses Getriebe stellt aufgrund der Hybridarchitektur besondere Anforderungen an die Steuerungs- und Regelungsalgorithmen, wie z.B. die Echtzeitanforderung. Daher werden modellbasierte Methoden zum Entwurf der Regelungsalgorithmen auf Aktorebene eingesetzt. Diese werden in ein übergeordnetes Schema zur Realisierung der Hybridfunktionen eingebettet. In Kombination mit Methoden der Trajektoriengenerierung wird ein gesamtheitlicher Ansatz zur Regelung des hybriden Getriebes aufgestellt.
Um das Fahrverhalten des geregelten Hybridgetriebes über den Lebenszyklus hinweg auf einem konstanten Niveau zu halten, werden die modellbasierten Konzepte um Adaptionsmechanismen erweitert. Dabei kommen sowohl lernbasierte Methoden zur Kompensation von langsam wirkenden Effekten als auch schätzungsbasierte Verfahren zur Kompensation von schnell wirkenden Störungen zum Einsatz. Insgesamt werden so robuste und performante Konzepte zur Ansteuerung eines hybriden DCTs vorgestellt. Neben einer simulativen Untersuchung der erarbeiteten Konzepte werden diese an einem Getriebeprüfstand experimentell validiert.
Aktualisiert: 2022-06-08
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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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Der Renault Espace ist das erste Auto der Fahrzeugklasse: Crossover - Mixture aus SUV, Van (Großraumlimousine) und Luxusliner, mit dem man auch auf nichtasphaltierten Straßen voran kommt. Eine wesentliche Ausstattung hierfür ist die Vierradlenkung. Das Modell bietet etliche richtungsweisende Highlights. Auf das Fahrzeug wird umfassend eingegangen, dazu gehören 52 Fotos und 37 Detaildarstellungen. 11 Bewertungen des Fahrzeugmodells und 10 coolste Sprüche zum Espace ergänzen die Ausführungen.
Aktualisiert: 2020-04-23
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In den vergangenen Jahren ist der Marktanteil der automatisch schaltenden Getriebe kontinuierlich angewachsen. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt wird nahezu jedes zweite neu zugelassene Fahrzeug in Deutschland mit einem automatisch schaltenden Getriebe konfiguriert. Eine zunehmende Variantenvielfalt und kürzer werdende Entwicklungszyklen führen in diesem Kontext für die Fahrzeughersteller zu einem deutlichen Anstieg des Kalibrierungsaufwandes. Um Lösungen für diese Herausforderungen aufzuzeigen, werden in der vorliegenden Arbeit Methoden zur effizienten Kalibrierung von automatisch schaltenden Fahrzeuggetrieben im Kundenbetrieb betrachtet.
Aktualisiert: 2020-06-30
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Die steigende Komplexität moderner Fahrzeugantriebe erfordert im Bereich der Steuerung und Regelung des Bewegungsverhaltens umfassende Betrachtungen auf Komponentenebene, aber vor allem auch auf Gesamtsystemebene. Gegenstand dieser Arbeit ist daher der gesamthafte Entwurf der Längsdynamik eines Fahrzeugs, das mit einem parallelen Hybridantriebsstrang ausgestattet ist. Dazu wird ein hierarchisches Strukturkonzept vorgestellt, das es ermöglicht, die Kernaufgaben der Schnittstellenbereitstellung zwischen Fahrer und Fahrzeug, der Sicherstellung eines energieeffizienten Betriebes sowie der definierten Einstellung des dynamischen Längsverhaltens des Fahrzeugs weitgehend getrennt voneinander zu betrachten und zu bearbeiten.
Im Bereich der Längsdynamikauslegung kommt dabei ein neuer Ansatz zur Automatisierung des Antriebsstrangs zum Einsatz, der insbesondere Lastwechsel an Reibkupplungen - wie sie im betrachteten Doppelkupplungsgetriebe verwendet werden - leicht beherrschen lässt.
Insgesamt ergibt sich damit ein Konzept, das dem Fahrer ein von ihm vorgegebenes Summendrehmoment auf Radebene für die Erfüllung seiner Fahraufgaben zur Verfügung stellt. Die Dynamik des Drehmomentaufbaus bleibt dabei unverändert, während gleichzeitig eine Aufteilung der Stellgrößen auf die redundanten Aktoren beispielsweise unter Effizienzgesichtspunkten erfolgen kann.
Aktualisiert: 2020-01-09
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