Synthesewerkzeug für konventionelle und hybride Antriebsstränge

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Eilts; Dr.-Ing. Axel Sturm, seit 9/2023
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433517773

In diesem Forschungshaben wird ein Synthesewerkzeug für konventionelle und hybride Antriebsstrangkonzepte entwickelt. Eine computergestützte Synthese ermöglicht es, alle theoretisch denkbaren Kombinationen der betrachteten aggregatspezifischen Auslegungsparameter zu untersuchen und in Abhängigkeit von definierten Anforderungen sowie unter Anwendung geeigneter Bewertungskriterien vielversprechende Konzepte zu identifizieren. Durch die Erzeugung aller theoretisch denkbaren Parameterkombinationen können mittels Synthese auch neue Varianten von Topologien, Aggregaten oder Komponenten identifiziert werden. Die an den Instituten der beiden Antragsteller vorhandenen Syntheseprogramme werden im Rahmen dieses Vorhabens weiterentwickelt und gekoppelt, um ein Werkzeug zur Antriebsstrangsynthese aufzubauen. Da die Zahl der Freiheitsgrade eines Antriebsstrangs sehr hoch ist, bedarf es neuer Ansätze, um eine Optimierung im Sinne der definierten Kriterien realisieren zu können. Aus diesem Grund wird ein Identifizierer entwickelt, welcher eine Optimierung des Gesamtsystems auf Basis von physikalischem Expertenwissen ermöglicht. Dazu werden Potentialparameter entwickelt, anhand derer Maßnahmen abgeleitet werden, mit denen die Eigenschaften des Antriebsstrangs hinsichtlich der definierten Bewertungskriterien weiter verbessert werden. Die Entscheidungen, die der Identifizierer im Verlauf der Optimierung einer Antriebssynthese trifft, werden durch ein datenbasiertes, selbstlernendes System unterstützt. Auf diese Weise wird vorhandenes Expertenwissen sowohl in Form von physikalischen Zusammenhängen als auch Entwicklungserfahrung in Algorithmen und Programmstrukturen überführt und zur Optimierung komplexer Systeme genutzt. Die beiden Antragsteller decken die Aggregate Verbrennungskraftmaschine und Getriebe ab. Die für Hybridantriebe wichtigen Aggregate Elektromaschine, Leistungselektronik und Batterie werden in diesem Vorhaben zunächst vereinfacht abgebildet. Bei erfolgreich durchgeführtem Vorhaben wird ein weiteres Forschungsprojekt mit zusätzlichen Partnern angestrebt, um auch die elektrischen Aggregate eines Antriebsstrangs genauer abbilden zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Ferit Küçükay, bis 9/2023