Aufgrund anhaltender Diskussionen über Fahrzeugemissionen sowie Potenziale für Verbrauchsreduzierungen ist der Trend zur Elektrifizierung des Antriebsstranges stark anwachsend. Als Beleg hierfür ist eine steigende Anzahl an unterschiedlichen Antriebskonzepten von hybriden bis hin zu rein elektrischen Fahrzeugen wahrzunehmen. Die daraus darstellbare Bandbreite an unterschiedlichen Funktionalitäten reicht von einfacher Antriebsunterstützung bis hin zur rein elektrischen Fahrt. Durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs sind zahlreiche Kombinationen von unterschiedlichen Antriebskomponenten möglich die wiederum mit verschiedenen Energiequellen versorgt werden können. Folglich erhöht sich die Komplexität des Systems gegenüber dem eines konventionellen Antriebes, da zusätzliche Komponenten für ein funktionierendes Gesamtsystem zu koordinieren und darzustellen sind. Die Unterschiede und Funktionalitäten, die durch die Kombinatorik aus verschiedenen Antriebselementen mit den Energiequellen entstehen, werden prinzipiell aufgezeigt. Bei der Entwicklung einer E/E-Architektur zur Abdeckung zukünftiger Antriebskonzepte wird man vor unterschiedliche Herausforderungen gestellt. Dazu zählen unter anderem die Beherrschbarkeit der Variantenvielfalt sowie der individuellen Funktionalitäten der einzelnen Antriebselemente. Hierzu werden bei der Entwicklung einer flexiblen und modularen Antriebsstrang E/E-Architektur Modularisierungs- und Standardisierungsaspekte auf der logischen Software- als auch auf der Hardware-Ebene betrachtet. Die Software- und Hardware-Aspekte der einzelnen Konzepte werden aus informationstechnischen Gesichtspunkten analysiert, um Gemeinsamkeiten sowie Abhängigkeiten zu identifizieren. Maßgebliche Betrachtungsebenen sind dabei die Funktionstopologie sowie die Steuergerätetopologie auf der die verteilten Software-Komponenten integriert werden. Eine Analyse der Funktionsabhängigkeiten stellt die Basis für eine funktionstoplogische Untersuchung dar, welche zu einer optimalen Verteilung der Funktionen innerhalb des Steuergeräteverbunds führen soll. Der Fokus hierbei ist die Optimierung der Kommunikation und der Kommunikationsschnittstellen zwischen verschiedenen Systemkomponenten sowie die funktionale Abdeckung unterschiedlicher Antriebskonzepte durch eine entsprechende Funktionstopologie. Dieser Beitrag gibt einen Einblick in die mögliche Variantenvielfalt zukünftiger Antriebsstränge. Des Weiteren werden Aspekte zur Beherrschung der daraus entstehenden Komplexität für die Soft- und Hardware Entwicklungsebenen einer E/E-Architektur aufgezeigt.
Herausforderung für zukünftige Powertrain E/E-Architekturen durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs
Challenge of future powertrain E/E-architectures by powertrain electrification
2009
14 Seiten, Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
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