Antriebssysteme

 

Moderne Antriebssysteme leisten einen wesentlichen Beitrag zur Performance, Effizienz und nicht zuletzt zum Komfort eines Gesamtfahrzeugs. Dabei spielen die zunehmend komplexen Wechselwirkungen der integrierten Teilsysteme, die Antriebstopologie sowie die Betriebsstrategie eine entscheidende Rolle. Im Fokus unserer Forschung stehen daher Methoden zur Entwicklung konventioneller, hybrider und elektrischer Antriebssysteme unterschiedlicher Einsatzgebiete und Skalierungen. Auf Basis des IPEK-X-in-the-Loop-Ansatzes (IPEK-XiL-Ansatzes) forschen wir an neuartigen Simulations- und Prüfumgebungen, welche uns ermöglichen, Systemverständnis zu komplexen Vorgängen im Antriebssystem aufzubauen. Dieses Wissen nutzen wir, um innovative Antriebskomponenten und -systeme zu entwickeln.

FF Antriebssysteme

Forschungsschwerpunkte

  • Antriebssystemtopologien, Betriebs- und Schaltstrategien für elektrifizierte Antriebssysteme
  • Optimierung von Antriebssystemen und deren Subsystemen
  • Dynamische Phänomene im Antriebsstrang
  • Subsysteme für Hochdrehzahlantriebe
  • Energiespeichersysteme
  • Auswirkungen von Schwingungen auf Nutzer und Bediener

 

Systeme

Synthese und Analyse von:

  • System Antriebsstrang
    • konventionelle Triebstränge
    • hybride Triebstränge
    • elektrische Triebstränge
  • Teilsysteme des Antriebsstrangs
    • Batteriesysteme
    • Brennstoffzellen
    • Hochdehzahlgetriebe
    • Systeme zur Schwingungsberuhigung
    • Nasslaufende und trockenlaufende Kupplungssysteme
    • Nebenaggregate
    • Betriebsstrategien
  • Stellantriebe und deren Teilsysteme für Luftfahrt- und Industrieanwendungen

Methoden

  • Transfer und Anpassung von Methoden, Modellen und Testumgebungen für spezifische Validierungs- / Verifizierungsziele
  • Umgang mit den Grenzen der Prüf- / Messtechnik
  • Entwicklungs- & Validierungsmethoden für:

    welche die Kundenbedürfnisse des Endnutzers und die Kundenbedürfnisse des Fahrzeugherstellers/Zulieferers berücksichtigen.

    • (teil-) elektrische Triebstränge, konventionelle Triebstränge
    • ...und deren Komponenten,
    • Topologien und Betriebsstrategien,
  • IPEK-XiL-Framework zur durchgängigen Validierung technischer Systeme:
    • neuartige Simulationsumgebungen,
    • neuartige Prüfumgebungen,
    • neuartige Bewertungsansätze,
    • innovative Antriebskomponenten und -systeme.

Durch die konsequente Anwendung des IPEK-X-in-the-Loop-Ansatzes können in unseren echtzeitfähigen Prüfumgebungen und -modellen gemischt physisch-virtuelle Versuche gefahren werden. Des Weiteren ist ein Abgleich zwischen virtuellen Untersuchungen und physischen Erprobungen möglich, um beispielsweise Simulationswerkzeuge für die Entwicklung zu validieren.

Prozesse

Referenzmodelle und Handlungsempfehlungen für:

  • die Entwicklung und Validierung neuartiger Antriebssysteme,
  • die Entwicklung und Validierung von Teilsystemen konventioneller und elektrifizierter Triebstränge,
  • die prozessbegleitende Validierung hybrider Antriebssysteme,
  • die Bewertung neuartiger Fahrfunktionen hybrider Fahrzeuge,
  • Unterstützung und Beratung in der strategischen Ausrichtung von Industriepartnern.

Ausstattung

  • eDriL – eDrive-in-the-Loop Prüfstand mit Batteriesimulator
  • PLP – Powertrain-in-the-Loop Prüfstand
  • MCP – Multi Component Prüfstand
  • PPP – Power Pack Prüfstand
  • Schaltroboter
  • ARP - Akustikrollenprüfstand
  • Diverse Versuchsfahrzeuge (konventionell, hybrid, elektrisch)

 

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


2019
Methodik zur Bewertung von Hybridisierungskonzepten und –grad von Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebener Fahrzeuge [in press].
Braumandl, A.; Bause, K.; Schlüter, F.
2019. Future Mobility, Berlin, 8 - 9 April 2019
Die nasslaufende Kupplung als Stellglied zur Schwingungsreduzierung im Antriebsstrang - Einflüsse eines veränderten Tribosystems.
Bischofberger, A.; Ott, S.; Albers, A.
2019. 2. VDI-Fachtagung Schwingungen 2019 : Würzburg, 05. und 06. November / VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung, 1 CD-ROM, VDI Verlag, Düsseldorf
2018
Neue Prüf(-stands)-Konzepte ermöglichen Validierung mehrdimensional angeregter Triebstrangteilsysteme.
Berger, J.; Theuerkauf, R.; Ott, S.
2018. 19. VDI-Kongress SIMVEC - Simulation und Erprobung in der Fahrzeugentwicklung : Baden-Baden, 20. und 21.November 2018, VDI-Verlag, Düsseldorf
Potential in customer-specific manual transmission development through the use of neural networks.
Wolter, K.; Ruoff, S.; Lutz, S.; Bause, K.; Ott, S.
2018. 12th International Conference & Expo: Automotive Transmissions, HEV and EV Drives (CTI Symposium USA 2018), May 14-17, 2018, Novi, MI
2017
Validation of a Cooling System for Temperature Conditioning of Cylindrical Battery Cells.
Eisele, M.; Kohler, K.; Prinz, F.; Ott, S.
2017. 30th International Electric Vehicle Symposium (EVS30), Stuttgart, Germany, 9 - 11 October 2017. Bd.: 2, 933–945, Curran Associates, Red Hook (NY)
Neue Ansätze zur quantitativen Charakterisierung von Zweimassenschwungrädern auf hochdynamischen Komponentenprüfständen.
Albers, A.; Berger, J.; Boog, S.
2017. 2. VDI-Fachkonferenz Schwingungsreduzierung in mobilen Systemen 2017 : Kupplungen und Kupplungssysteme in Antrieben, Ettlingen, Germany, 17-18 May 2017, 135–145, VDI-Verlag, Düsseldorf
The development of electric drive systems : How to deal with the challenges.
Albers, A.; Bause, K.; Reichert, U.; Ott, S.
2017. EVS30 : The 30th International Electric Vehicle Symposium & Exhibition, Stuttgart, Germany, 9-11 October 2017
2015
Optical analysis and measurement-based determination of spring behavior in clutch disc damper systems during dynamic operation.
Albers, A.; Boog, S.; Koch, C.; Müller, O.; Ott, S.
2015. 5th International VDI Congress Drivetrain for Vehicles (Getriebe in Nutzfahrzeugen) 2015, Friedrichshafen, 16. - 17. June, 2015, VDI-Verlag, Düsseldorf

Übersicht aller Veröffentlichungen

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.