DI Schulze

Zusammenfassung
Aufgrund des weltweit steigenden Energiebedarfs und der Ressourcenverknappung sieht sich die Automobilindustrie mit der Herausforderung der
Entwicklung alternativer Antriebskonzepte konfrontiert, wobei hybride Antriebsstränge eine Ausprägung derartiger Ansätze darstellen. Im Fahrzeugentwicklungsprozess stellt die Prognose von Lastkollektiven einen etablierten und entscheidenden Schritt dar, um Bauteile in einem frühen Stadium
bezüglich der Randparameter Haltbarkeit, Gewicht, Kosten und Ezienz
auszulegen oder zu optimieren. Gerade die Vielfalt an Belastungszuständen in Hybridfahrzeugen impliziert neuartige Anforderungen an Bauteile im
Triebstrang.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der simulativen Ableitung von Lastkollektiven der Triebstränge zukünftiger Hybridfahrzeugkonzepte mithilfe
mathematischer Modellbildung. Im Speziellen werden zwei Ansätze - die
Vorwärts- und die Rückwärtssimulation - untersucht. Diese Methoden haben sich für konventionelle Fahrzeuge als zielführend erwiesen und sollen
für den Einsatz im Zuge der spezischen Forschungsfrage dieser Arbeit für
hybride Triebstränge neu bewertet und umfangreiche Realisierungsmöglichkeiten und Modellierungsansätze dargelegt werden. Der Schwerpunkt liegt
dabei auf der Untersuchung der Vorwärtssimulation, wobei die physikalische
Abbildung des Fahrzeugs, die Fahrzeugsoftware und der virtuelle Fahrer die
drei Hauptkomponenten des Modells darstellen.
Das physikalische Fahrzeugmodell setzt sich aus Strukturmodellen variablen Detaillierungsgrades zusammen, wobei das Hauptaugenmerk auf der
Abbildung der Triebstrangkomponenten liegt. Die Auswahl der implementierten Fahrzeugsteuerungsfunktionen hängt wesentlich von der Formulierung des Simulationsziels, also der Festlegung der zu prognostizierenden
Lastkollektive, ab. Diese Arbeit bietet verschiedene Ansätze der Abbildung
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von Software, wie etwa der Getriebesteuerung und der Betriebsstrategie inklusive der Momentenstruktur und der Wiederstartlogik. Der virtuelle Fahrer ist ein Regler, welcher das Fahrzeug unter Einuss verschiedener äuÿerer
Faktoren führt. Es werden verschiedene Typen der Fahrernutzung abgebildet, wobei der Menschlichkeit der generierten Stellgröÿen besondere Aufmerksamkeit geschenkt wird. Eine geeignete Streckenprolaufbereitung zur
Ableitung von Solltrajektorien aus Referenzmessungen ist ein, der Simulation
vorangehender entscheidender Berechnungsschritt. Eine Verikation erweist
die gewählten Modellierungsmethoden und -tiefen als zielführend.