Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs im Individualverkehr kann neben einem Ottohybrid auch die Hybridisierung eines Fahrzeugs mit Dieselmotor ihren Beitrag leisten. Außer der reinen Reduktion des Kraftstoffverbrauchs ist die Verminderung der Schadstoffemissionen ein weiteres Ziel. Die hierzu entwickelte Betriebsstrategie folgt modellbasierten Ansätzen und ist nach unterschiedlichen Kriterien auslegbar. Bei einer Auslegung auf minimalen Kraftstoffverbrauch orientiert sich diese an den Wirkungsgraden der einzelnen mechanischen und elektrischen Komponenten und maximiert dabei den gesamten Systemwirkungsgrad. Des Weiteren ist eine auf minimale NOx-Emissionen ausgelegte Betriebsstrategie auswählbar. Wird zudem die Batteriebelastung berücksichtigt, erweitert sich der Zielkonflikt um eine zusätzliche Dimension, wodurch sich weitere Einschränkungen bei der Auslegung der Betriebsstrategie ergeben. Inhalt: - Stand der Technik - Modellbildung der einzelnen Komponenten eines Hybridfahrzeugs - Modellbasierte Ansätze zur Entwicklung einer Betriebsstrategie - Ergebnisse aus Simulation, Motorenprüfstand und Fahrzeugrollenprüfstand - Fazit und Ausblick
Aktualisiert: 2023-06-15
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Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs im Individualverkehr kann neben einem Ottohybrid auch die Hybridisierung eines Fahrzeugs mit Dieselmotor ihren Beitrag leisten. Außer der reinen Reduktion des Kraftstoffverbrauchs ist die Verminderung der Schadstoffemissionen ein weiteres Ziel. Die hierzu entwickelte Betriebsstrategie folgt modellbasierten Ansätzen und ist nach unterschiedlichen Kriterien auslegbar. Bei einer Auslegung auf minimalen Kraftstoffverbrauch orientiert sich diese an den Wirkungsgraden der einzelnen mechanischen und elektrischen Komponenten und maximiert dabei den gesamten Systemwirkungsgrad. Des Weiteren ist eine auf minimale NOx-Emissionen ausgelegte Betriebsstrategie auswählbar. Wird zudem die Batteriebelastung berücksichtigt, erweitert sich der Zielkonflikt um eine zusätzliche Dimension, wodurch sich weitere Einschränkungen bei der Auslegung der Betriebsstrategie ergeben. Inhalt: - Stand der Technik - Modellbildung der einzelnen Komponenten eines Hybridfahrzeugs - Modellbasierte Ansätze zur Entwicklung einer Betriebsstrategie - Ergebnisse aus Simulation, Motorenprüfstand und Fahrzeugrollenprüfstand - Fazit und Ausblick
Aktualisiert: 2023-06-05
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Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs im Individualverkehr kann neben einem Ottohybrid auch die Hybridisierung eines Fahrzeugs mit Dieselmotor ihren Beitrag leisten. Außer der reinen Reduktion des Kraftstoffverbrauchs ist die Verminderung der Schadstoffemissionen ein weiteres Ziel. Die hierzu entwickelte Betriebsstrategie folgt modellbasierten Ansätzen und ist nach unterschiedlichen Kriterien auslegbar. Bei einer Auslegung auf minimalen Kraftstoffverbrauch orientiert sich diese an den Wirkungsgraden der einzelnen mechanischen und elektrischen Komponenten und maximiert dabei den gesamten Systemwirkungsgrad. Des Weiteren ist eine auf minimale NOx-Emissionen ausgelegte Betriebsstrategie auswählbar. Wird zudem die Batteriebelastung berücksichtigt, erweitert sich der Zielkonflikt um eine zusätzliche Dimension, wodurch sich weitere Einschränkungen bei der Auslegung der Betriebsstrategie ergeben. Inhalt: - Stand der Technik - Modellbildung der einzelnen Komponenten eines Hybridfahrzeugs - Modellbasierte Ansätze zur Entwicklung einer Betriebsstrategie - Ergebnisse aus Simulation, Motorenprüfstand und Fahrzeugrollenprüfstand - Fazit und Ausblick
Aktualisiert: 2023-05-08
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Julian Christoph Eder stellt einen neuartigen Versuchsaufbau zur Untersuchung von Nachoxidationseffekten am homogen betriebenen Erdgasmotor mit Direkteinblasung am Motorenprüfstand vor. Seine Versuchsdurchführung erfolgt mit den Kraftstoffen Erdgas und Benzin bei spülendem Ladungswechsel unter Einsatz eines speziell konvertierbaren Direkt-Einblas- bzw. Einspritzsystems. Die zur Darstellung von Nachoxidation erforderlichen Funktionen realisiert der Autor mittels eines frei programmierbaren Entwicklungs-Motorsteuergeräts. Seine Messergebnisse liefern einen Nachweis für das Auftreten von Nachoxidation mit beiden Kraftstoffen (Erdgas und Benzin) am vorgestellten Versuchsaufbau.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Julian Christoph Eder stellt einen neuartigen Versuchsaufbau zur Untersuchung von Nachoxidationseffekten am homogen betriebenen Erdgasmotor mit Direkteinblasung am Motorenprüfstand vor. Seine Versuchsdurchführung erfolgt mit den Kraftstoffen Erdgas und Benzin bei spülendem Ladungswechsel unter Einsatz eines speziell konvertierbaren Direkt-Einblas- bzw. Einspritzsystems. Die zur Darstellung von Nachoxidation erforderlichen Funktionen realisiert der Autor mittels eines frei programmierbaren Entwicklungs-Motorsteuergeräts. Seine Messergebnisse liefern einen Nachweis für das Auftreten von Nachoxidation mit beiden Kraftstoffen (Erdgas und Benzin) am vorgestellten Versuchsaufbau.
Aktualisiert: 2023-04-02
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Hybridfahrzeuge stellen wichtige Bausteine im aktuellen und zukünftigen Antriebsmix dar. Das Bewerten, Abstimmen und Testen eines hybriden Antriebsstrangs gilt aber als sehr komplex und aufwendig. Durch den Einsatz eines Motorprüfstands mit angeschlossener Simulation könnten diese Tätigkeiten entscheidend erleichtert werden. Bisher wird eine solche Entwicklungsumgebung aber nur wenig eingesetzt, mutmaßlich wegen Unsicherheiten über die Umsetzung und die Verlässlichkeit der Ergebnisse.
Mit dieser Arbeit wird ein Konzept entwickelt, um einen Verbrennungsmotor oder ein hybrides Aggregat auf dem Prüfstand als Teil eines virtuellen Hybridfahrzeuges zu betreiben. Das Konzept liefert Umsetzungsempfehlungen für alle Schnittstellen zwischen physisch vorhandenen und virtuellen Antriebsstrangkomponenten und für die Einbindung von Mess- und Konditioniergeräten.
Dass sich damit verschiedene Antriebstrangtopologien stabil darstellen lassen und eine hohe Übereinstimmung mit einem realen Fahrzeug erreicht werden kann, wird unter anderem mithilfe eines exemplarischen Motorprüfstands dargestellt. Dort wird sowohl ein Verbrennungsmotor in unterschiedliche hybride Antriebsstränge integriert, als auch - durch Vergleich eines Engine-in-the-Loop-Aufbaus mit einem Referenzantriebsstrang - detailliert ermittelt, ob die Simulationsanbindung Abweichungen in den Versuchsergebnissen hervorruft. Daneben wird ein Prüfling bestehend aus Verbrennungsmotor, Kupplung und E-Motor in die Simulation eingebunden.
Aus den Konzeptüberlegungen und den Versuchsergebnissen wird geschlossen, bei welchen Arbeitsschritten in der Entwicklung eines hybriden Antriebsstrangs sich durch den Hardware-in-the-Loop-Motorprüfstand bedeutende Verbesserungen gegenüber einer konventionellen Vorgehensweise ergeben.
Aktualisiert: 2021-12-20
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b September 2017 gilt die Real Driving Emissions Gesetzgebung (RDE) und definiert den Homologationswechsel von einem Zyklus hin zu einer bewusst nicht näher definierten Zertifizierung während einer realen Straßennutzung. Die Antriebsstrangentwicklung ist bisher auf jene Zyklen fokussiert. Die Straße als neue Emissions-Homologationsumgebung hat also bisher nur begrenzten Anteil an der Entwicklung.
Eine Realfahrt unterliegt per se Strecken-, Wetter-, Verkehrs- und Fahrereinflüssen. So entstehen neue Herausforderungen für die Entwicklung. Dazu gehören erweiterte Betriebsbereiche des Antriebsstrangs, eine nicht vorhersagbare RDE-Prüfung sowie das Verlieren eines eindeutigen Referenztests als Voraussetzung für Vergleiche und Optimierungen.
Ziel dieser Arbeit ist es Lösungen für obige Herausforderungen zu finden. Ansätze sind v.a. eine systematische Anregung und eine konzeptspezifisch priorisierte Emissionsbewertung. Daher werden u.a. 5 neue RDE-Methoden inklusiver dazugehörender RDE-Kennwerte entwickelt und in einem RDE-Subprozess strukturiert. Dieser wird an einem Motorenprüfstand angewendet und so die RDE-Eignung eines Beispiel-Ottomotors bewertet. Der Prozess erlaubt eine ganzheitliche RDE-Eignungsbewertung auf zwei Ebenen: Erstens auf Komponentenebene und damit die Prüfung des Verbrennungsmotors mit Lastprofilen im Kennfeld und zweitens auf Fahrszenarioebene und somit eines Antriebsstranges in Wechselwirkung mit einer virtuellen Realfahrt.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs im Individualverkehr kann neben einem Ottohybrid auch die Hybridisierung eines Fahrzeugs mit Dieselmotor ihren Beitrag leisten. Außer der reinen Reduktion des Kraftstoffverbrauchs ist die Verminderung der Schadstoffemissionen ein weiteres Ziel. Die hierzu entwickelte Betriebsstrategie folgt modellbasierten Ansätzen und ist nach unterschiedlichen Kriterien auslegbar. Bei einer Auslegung auf minimalen Kraftstoffverbrauch orientiert sich diese an den Wirkungsgraden der einzelnen mechanischen und elektrischen Komponenten und maximiert dabei den gesamten Systemwirkungsgrad. Des Weiteren ist eine auf minimale NOx-Emissionen ausgelegte Betriebsstrategie auswählbar. Wird zudem die Batteriebelastung berücksichtigt, erweitert sich der Zielkonflikt um eine zusätzliche Dimension, wodurch sich weitere Einschränkungen bei der Auslegung der Betriebsstrategie ergeben. Inhalt: - Stand der Technik - Modellbildung der einzelnen Komponenten eines Hybridfahrzeugs - Modellbasierte Ansätze zur Entwicklung einer Betriebsstrategie - Ergebnisse aus Simulation, Motorenprüfstand und Fahrzeugrollenprüfstand - Fazit und Ausblick
Aktualisiert: 2023-03-04
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