Modeling and simulation of the dynamic friction behavior of a wet-running multi-plate clutch in a hybrid powertrain

  • Subject:Modellbildung und Simulation des dynamischen Reibverhaltens einer nasslaufenden Lamellenkupplung im hybriden Antriebsstrang
  • Type:Bachelor-/ Masterarbeit
  • Date:ab sofort
  • Tutor:

    M.Sc. Arne Bischofberger

  • Person in Charge:offen
  • Links:PDF-Download
  • Nasslaufende Kupplungssysteme werden, mitunter durch die zunehmende Hybridisierung sowie die Automatisierung von Getrieben, auch in Zukunft in vielen Antriebsstrangtopologien, nicht nur im Bereich der Fahrzeugtechnik, vorhanden sein. Der fortschreitende Wandel in der Mobilität führt mitunter aufgrund der zunhemenden Hybridisierung zu veränderten Anregungsformen in Antriebssträngen. Dies resultiert auch in einer Veränderung und Erhöhung der Ansprüche an schwingungsreduzierende Komponenten. Die nasslaufende Lamellenkupplung stellt dabei eine Möglichkeit dar u.a. in zukünftigen hybriden Antriebssträngen bedarfsgerecht Schwingungen reduzieren zu können. Simulationsmodelle des Kupplungssystems begünstigen ein frühzeitiges, gezieltes Auslegen der Funktionserweiterung.  Da das Reibverhalten einen maßgeblichen Einfluss auf die Schwingungsentkopplung in der Lamellenkupplung hat, ist hierbei eine hinreichend genaue Abbildung dessen zwingend erforderlich.

    Aufgabe:

    Im Rahmen der Abschlussarbeit soll ein bestehendes Simulationsmodell einer nasslaufenden Lamellenkupplung erweitert und optimiert werden. Es stehen hierfür experimentell ermittelte Daten zum Reib- und Übertragungsverhalten der Lamellenkupplung zur Verfügung. Mittels vorhandener Kennwerte wird dazu das dynamische Reibverhalten des untersuchten Systems hinreichend genau charakterisiert und im Simulationsmodell implementiert. Die Modellbildung wird durch die Erarbeitung von Aussagen zur Modellgüte und Modellgrenzen abgeschlossen. Hierzu wird eine Validierung anhand gegebener und bei Bedarf ergänzend ermittelter experimenteller Daten durchgeführt. Ausblickend soll zum Abschluss der Arbeit eine Übertragbarkeit auf ein verändertes Reibsystem voruntersucht werden.

     

    Profil:

    Bachelor- oder Masterstudent im Bereich Maschinenbau, Mechatronik und Informationstechnik, Ingenieurswissenschaften oder ähnlichem Studiengang

     

    Selbständige und zuverlässige Arbeitsweise

     

    Gute Kenntnisse in MATLAB & Simulink oder vergleichbarer Simulationssoftware

     

     

    Kontakt: arne.bischofberger@kit.edu

Wet clutch systems will continue to be present in many powertrain topologies in the future, not only in the field of vehicle technology, partly due to increasing hybridization and the automation of transmissions. The progressive change in mobility sometimes leads to changed forms of excitation in powertrains due to increasing hybridization. This also results in a change and increase in the demands on vibration-reducing components. The wet multi-plate clutch represents one possibility for reducing vibrations in future hybrid powertrains, among others. Simulation models of the clutch system facilitate early, targeted design of the functional extension. Since the friction behavior has a significant influence on the vibration decoupling in the multi-plate clutch, a sufficiently accurate representation of this is absolutely essential.

Task:

Within the scope of the thesis, an existing simulation model of a wet-running multi-plate clutch is to be extended and optimized. Experimentally determined data on the friction and transmission behavior of the multi-plate clutch are available for this purpose. Using existing characteristic values, the dynamic friction behavior of the system under investigation is characterized with sufficient accuracy and implemented in the simulation model. The model development is completed by the elaboration of statements on model quality and model limits. For this purpose, a validation is carried out on the basis of given and, if necessary, additionally determined experimental data. At the end of the work, a transferability to a modified friction system will be investigated.

Profile:

  • Bachelor's or Master's student in the field of mechanical engineering, mechatronics and information technology, engineering sciences or similar course of study.
  • Independent and reliable way of working
  • Good knowledge of MATLAB & Simulink or comparable simulation software.

Contact: arne.bischofberger∂kit.edu