Das Elektrofahrzeug bietet aus technischer Sicht eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem konventionellen Verbrennungsfahrzeug. Hier ist zunächst der hohe Wirkungsgrad des elektrischen Antriebs zu nennen, der bei heutigen Systemen Spitzenwerte von deutlich über 90 % erreicht. Aufgrund des großen Drehzahlbereichs kann zudem auf ein Schaltgetriebe verzichtet werden. Außerdem ermöglicht der generatorische Betrieb des Antriebs eine Rekuperation der Bremsenergie, wodurch zum einen der Energieverbrauch weiter gesenkt werden kann. Zum anderen wird so der Verschleiß und damit die notwendige Wartungshäufigkeit einer mechanischen Bremsanlage, die häufig als Zusatzsystem eingesetzt wird, stark herabgesetzt. Die hochdynamische und genaue Regelbarkeit des Luftspaltmoments der elektrischen Maschine stellt einen weiteren Vorzug gegenüber dem Einsatz eines Verbrennungsmotor dar, da sich hieraus für die Realisierung einer dynamischen Antriebsregelung ein wesentlich größeres Potential ergibt. Schließlich erzeugt das batteriegespeiste Elektrofahrzeug keine lokalen Emissionen und führt zu einer deutlichen Reduktion der Lärmbelästigung, was vor allem beim innerstädtischen Einsatz zur Steigerung der Lebensqualität betragen kann. Ziel dieser Arbeit ist es, unter Ausnutzung der hohen Momentendynamik des elektrischen Traktionsantriebs Algorithmen für eine übergeordnete Regelung zu entwerfen und zu testen, die einerseits eine effektive Drehschwingungsdämpfung bewirken und andererseits eine Stabilisierung des Fahrzeugs in kritischen Betriebspunkten gewährleisten. Dabei spielen messtechnische Untersuchungen eine große Rolle, die unter anderem auch an einem Drehschwingungsprüfstand durchgeführt werden. Dessen Aufbau und Regelung ist in Kapitel 2 ausführlich beschrieben. Die Ergebnisse der Messungen, die sowohl an einem Versuchsfahrzeug als auch an diesem Prüfstand durchgeführt wurden, sind in Kapitel 3 zusammengestellt. Insbesondere werden die charakteristischen Eigenschaften der beiden untersuchten Systeme herausgearbeitet und miteinander verglichen. In Kapitel 4 wird die Modellbildung des elektrischen und des mechanischen Teilsystems des Antriebsstrangs eingehend erläutert. Hierbei dienen die Resultate des vorangegangenen Kapitels als wichtige Grundlage. Durch eine Verifikation mithilfe der erzielten Messergebnisse kann die Gültigkeit der entwickelten Simulationsmodelle untermauert werden. Eine abschließende Systemanalyse die auch eine Modalanalyse beinhaltet, vertieft das Verständnis und dient als Ausgangspunkt für den Entwurf geeigneter Regelstrategien zur Verbesserung der Fahrzeugdynamik des Elektroautos. Ausgehend von den entwickelten Systemmodellen wird in Kapitel 5 die Herleitung dieser Regelalgorithmen beschrieben, die zum einen eine aktive Dämpfungsregelung und zum anderen eine Stabilisierung des Fahrzeugverhaltens beinhalten. Dabei wird bewusst auf die Installation zusätzlicher Sensoren verzichtet. Stattdessen kommt ein Zustandsbeobachter zum Einsatz, auf dessen Synthese und Parametrierung ausführlich eingegangen wird. In Kapitel 6 sind schließlich die wichtigsten Mess- und Simulationsergebnisse zusammenfassend dargestellt, die beim Einsatz einer dynamischen Antriebsregelung erzielt werden. Dies beinhaltet auch eine kritische Bewertung der unterschiedlichen Regelstrategien. Experimentelle Untersuchungen an einem Versuchsfahrzeug und einem zu diesem Zweck errichteten Drehschwingungsprüfstand bilden zunächst die Grundlage für die Modellbildung des elektromechanischen Antriebsstrangs. Ausgehend von den Ergebnissen einer umfangreichen Systemanalyse, die anhand der entwickelten Simulationsmodelle erfolgt, werden unterschiedliche Regelungsalgorithmen hergeleitet. Die Wirksamkeit und Robustheit der vorgeschlagenen Dämpfungs- und Stabilitätsregelung wird mithilfe von Mess- und Simulationsergebnissen demonstriert.


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    Title :

    Dynamische Antriebsregelung von Elektrostrassenfahrzeugen unter Beruecksichtigung eines schwingungsfaehigen Antriebsstrangs


    Contributors:

    Published in:

    Publication date :

    2004


    Size :

    157 Seiten, Bilder, Tabellen, 90 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




    Energiebedarf von Elektrostrassenfahrzeugen

    Wille, G. | Tema Archive | 1983



    Verfahren zur Antriebsregelung eines Anhängers und Antriebsvorrichtung

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