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Automotive

 

Alternative Antriebskonzepte

Der zunehmende Wunsch nach Kraftfahrzeugen mit reduzierten Emissionen hat zu neuen Konzepten im Automobilbereich geführt. Ein möglicher Ansatzpunkt sind rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge. Diese zeichnen sich durch eine Vielzahl von Vorteilen, wie der Einsparung von mechanischen Teilen (Getriebe, Kupplung, Differential…), der Bremsenergierückgewinnung, der lokalen Emissionsfreiheit, dem Verbesserungspotential für Fahrsicherheitssysteme, der geringen Lärmbelastung und der effizienten Energienutzung, aus. Das rein elektrische Fahren bringt beim heutigen technischen Stand aber auch Nachteile mit sich. Insbesondere die Speicher- und Leistungsfähigkeit der Batterien begrenzt die Reichweite der Fahrzeuge. Aus diesem Grund müssen Wege gefunden werden, die im Fahrzeug zur Verfügung stehende Energie möglichst effizient zu nutzen.

 

Projektablauf

Die Herausforderungen im Bereich alternativer Antriebskonzepte sollen im Rahmen einer Kooperation zwischen dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Daimler AG bewältigt werden. Das Ziel des Teilprojekts „Modellierung und optimale Regelung elektrischer Antriebstränge“ ist dabei die Antriebsstrangmodellierung und darauf aufbauend der Entwurf von energieoptimalen Regelungsstrategien in einem Elektrofahrzeug (Abbildung 1). Grundsätzlich müssen die Kriterien Fahrstabilität und -komfort, Energieeffizienz, Regelverhalten, Sicherheit der elektrischen Systeme, Störeinflüsse und Einbindung der Sicherheitsfunktionen eines Fahrzeugs (ABS, ESP, ASR, …) bei der Entwicklung berücksichtigt werden. Ist ein erster Entwurf abgeschlossen und führen Simulationen für diesen auf viel versprechende Ergebnisse, so soll ein Rapid-Prototyping-System in einem Versuchsfahrzeug eingesetzt werden, um in einer Hardware-in-the-Loop-Umgebung die Regelstrategie zu testen und mögliches Verbesserungspotential aufzudecken. Am Ende des Projekts soll ein lauffähiges Konzept zur energieoptimalen Regelung zur Verfügung stehen.

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