Durch die zunehmende Bedeutung von Hybrid- und Elektroantrieben und die wachsende Zahl von effizienzsteigernden Maßnahmen, um den Kohlendioxid-Ausstoß zu mindern, steigt die Komplexität von Fahrzeugkonzepten stetig an. Spezielle Berechnungs-, Simulations- und Optimierungsprogramme finden mittlerweile auch in der Konzeptentwicklung Anwendung, um die neue Komplexität abbilden zu können. Gleichzeitig wird es immer schwerer Sekundär- und Tertiäreffekte, die durch effizienzsteigernde Maßnahmen entstehen, zu überschauen. Es wird nötig viele Iterationsschleifen zu durchlaufen, bevor ein zufriedenstellendes Konzept erreicht wird, ohne eine Sicherheit zu haben, dass dieses optimal ist. Deswegen wird in diesem Artikel eine neue Methode der Fahrzeug-Konzeptentwicklung vorgestellt, die dem Entwickler hilft, optimale Lösungen zu finden. Während des Prozesses werden vier Phasen durchlaufen. In der ersten Phase wird ein Basiskonzept als Ausgangspunkt und die zu untersuchenden Modifikationen und austauschbare Komponenten definiert. Die zweite Phase wird genutzt, um einen Algorithmus zu generieren, der den Energieverbrauch des Fahrzeuges bestimmen kann. Im Laufe der dritten Phase wird eine Optimierung durchgeführt, die die Paretooptimalen Kombinationen aus Modifikationen und Bauteilen bestimmt. Und in der vierten Phase kann der Entwickler die Lösungen visualisieren, bevorzugte auswählen und diese im Detail analysieren. Wenn die Lösungen nicht den Anforderungen entsprechen hat der Entwickler die Möglichkeit, weitere schnelle Iterationsschleifen zu durchlaufen, um seinen Entwurf zu verbessern. Der dargestellte Prozess gibt dem Entwickler die Fähigkeit, einen Überblick über das Potenzial seines Konzeptentwurfs zu erhalten. Außerdem ist es möglich, die Auswirkungen der zu untersuchenden Maßnahmen zu analysieren und Tendenzen zwischen Fahrzeugeigenschaften und -kosten zu erkennen.

    With upcoming technologies of hybrid and electric transmissions and the growing number of efficiency modifications to lower the carbon dioxide emission, the complexity of vehicle concepts is steadily increasing. Special calculation-, simulation- and optimization-tools are becoming common practice in conceptual design to handle these new difficulties. At the same time it is getting more difficult to survey secondary and tertiary effects, resulting from efficiency modifications. Many iteration loops are necessary to get a satisfying concept, which might be not optimal. Therefore a new method in conceptual design is demanded in this paper, which helps the engineer finding optimal solutions. Four main stages are passed during the process. In the first stage a basic car concept and a set of efficiency modifications and interchangeable components are defined. The second stage generates an algorithm to compute the energy consumption of the vehicle. During the third stage, an optimization run is computed to find the Pareto efficient sets of modifications and components. And in the fourth stage the engineer can visualise the solutions, select preferred ones and evaluate them in detail. If these results are not satisfying the requirements, the engineer has the ability to make further fast iteration steps to improve his design. The presented process gives the engineer the capability to get an overview of his concepts potential. Furthermore, it is possible to analyse effects of chosen efficiency modifications and identify tendencies between vehicle characteristics and cost.


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    Titel :

    Evaluating efficiency modifications and finding optimal solutions in automotive conceptual design


    Beteiligte:
    Moses, Stefan (Autor:in) / Eckert, Dirk (Autor:in) / Gühmann, Clemens (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    12 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Englisch




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