Zeitraum: 2020 – 2022

Kooperation: MAGNA

Im Rahmen dieses Forschungsprojekts mit MAGNA wird eine umfassende Simulation eines Mild-Hybrid-Powertrains entwickelt, die eine State-of-the-Art Steuerungsstrategie und ein optimiertes Energiemanagementsystem integriert. Ziel ist es, den Anfahrvorgang nicht nur anhand technischer und ökologischer Kriterien, sondern auch unter Berücksichtigung der subjektiven menschlichen Wahrnehmung zu bewerten. Dadurch sollen sowohl Fahrkomfort als auch Nachhaltigkeitsaspekte bereits in der frühen Phase der Powertrain-Entwicklung und Kalibrierung einbezogen werden.

Methodik und Forschungsansatz

Zur Durchführung der Studie wird ein Fahrzeugmodell mit Mild-Hybrid-Powertrain in Matlab/Simulink® aufgebaut, um verschiedene Anfahrprofile zu simulieren. Diese Profile unterscheiden sich hinsichtlich maximaler Beschleunigung und mittlerem Ruck (Jerk), was die Charakteristik des Anfahrverhaltens bestimmt. Die subjektive Wahrnehmung dieser Profile – z. B. hinsichtlich Komfort, Sportlichkeit und Ruckfreiheit – wird mit Hilfe von Objektivierungsmodellen quantifiziert. Gleichzeitig erfolgt eine ökologische Bewertung der Anfahrvorgänge anhand von Kraftstoffverbrauch und thermischer Belastung des Anfahr-Elements, um die Auswirkungen auf Effizienz und Bauteillebensdauer zu analysieren.

Ein zentraler Bestandteil der Forschung ist die Objektivierung der subjektiven Bewertungskriterien. Durch eine systematische Umwandlung subjektiver Wahrnehmungen in messbare Parameter können fahrdynamische Eigenschaften mathematisch analysiert werden, ohne auf zusätzliche Probandenstudien angewiesen zu sein. Parallel dazu werden ökologische Aspekte untersucht, wobei insbesondere der Einfluss verschiedener Anfahrstile auf den Kraftstoffverbrauch und die thermische Belastung des Anfahr-Elements betrachtet wird.

Forschungsziele

Dieses Forschungsprojekt mit MAGNA zielt auf eine ganzheitliche Bewertung des Anfahrvorgangs in einem Mild-Hybrid-Powertrain ab. Es kombiniert subjektive Wahrnehmung, ökologische Effizienz und Komponentenlebensdauer in der Powertrain-Entwicklung.

1. Subjektive Bewertung: Entwicklung eines Objektivierungsmodells, um Fahrkomfort, Sportlichkeit und Ruckfreiheit zu quantifizieren.

2. Ökologische Bewertung: Untersuchung des Kraftstoffverbrauchs und der thermischen Belastung des Anfahr-Elements, insbesondere mit Unterstützung vom Elektromotor.

3. Lebensdauervorhersage: Entwicklung eines Prognose-Algorithmus, um die Auswirkungen verschiedener Steuerungsstrategien auf die Haltbarkeit von Powertrain-Komponenten zu analysieren.

Diese Methodik optimiert die Powertrain-Kalibrierung und unterstützt die Entwicklung nachhaltiger und komfortabler Hybridantriebe.