Die Herausforderungen bei der Optimierung von Antriebssträngen steigen angesichts der hohen Komplexität moderner Hybridantriebsstränge. Am Lehrstuhl für Verbrennungskraftmaschinen Aachen wurde ein bestehender Optimierungsansatz mit der Kombination von statistischer Versuchsplanung, Längsdynamiksimulation und numerischer Optimierung weiter entwickelt. Es wurden zunächst Fahrzeugsimulationsmodelle erstellt, die eine Variation der Antriebsstrangkomponenten und der Betriebsstrategie erlauben. Anschließend wurde mit statistischen Methoden ein Versuchsplan für die Kombination der variablen Parameter erstellt. Nach der Längsdynamiksimulation in verschiedenen realitätsnahen Fahrzyklen mithilfe der Software GT-Drive wurden die Ergebnisse in einem mathematischen Modell abgebildet. Mit dem Ziel geringster CO2-Emissionen wurden diese anschießend optimiert. Im Beitrag erfolgt zunächst die parametrisierte Beschreibung der Komponenten: Verbrennungsmotor, elektrische Maschinen, Betriebsstrategie. Anschließend werden die Simulationsrandbedingungen dargestellt und die Simulationsergebnisse ausführlich beschrieben für: 1. Parallelhybrid SUV-Klasse ohne Plug-in, 2. Plug-in-Hybrid Konzeptvergleich. Es hat sich gezeigt, dass mit der Hybridisierung verschiedener Antriebsstränge unter realen Fahrbedingungen ein großes CO2-Emissionsminderungspotenzial besteht. Plug-in-Systeme bieten vor allem im urbanen Umfeld Vorteile. Es konnten Emissionsminderungen von bis zu 66 % CO2 erreicht werden, wobei mit steigendem Anteil elektrischen Fahrens der Einfluss des Verbrennungsmotorkonzepts auf die CO2-Emissionen abnimmt. Der Parallelhybridantriebsstrang zeigt die niedrigsten CO2-Emissionen.
Optimierte Auslegung von Hybridantriebssträngen unter realen Fahrbedingungen
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 114 , 6 ; 534-541
2012
8 Seiten, 10 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Optimierte Auslegung von Hybridantriebsstraengen unter realen Fahrbedingungen
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