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Internationales Symposium für Entwicklungsmethodik: Schwierige Thematik in prachtvoller Umgebung

Methodik ist heute im immer komplexer werden Technikumfeld ein, vielleicht sogar der, Schlüssel zum Erfolg, um sich Vorteile im internationalen Wettbewerb zu sichern. Daher ist es wichtig, die Entwicklungsmethodik in den Entwicklungsprozess einzubinden. Eine Gelegenheit, sich ausführlich über neueste Entwicklungen in diesem Bereich zu informieren, bot das am Dienstag, 8., und Mittwoch, 9. November 2011, im Kurhaus in Wiesbaden abgehaltene 4. Internationale Symposium für Entwicklungsmethodik. Diese Gemeinschaftsveranstaltung der AVL und der Technischen Universität (TU) Darmstadt war auch in diesem Jahr Treffpunkt für Ingenieure und Management-Verantwortliche in der Antriebsentwicklung. Ein Schwerpunkt der diesjährigen Tagung war die Entwicklungsmethodik bei elektrischen oder hybriden Antrieben.

So zeigte Dipl.-Ing. Maximilian Bier vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen der TU Darmstadt in seinem Vortrag "Modular Structure for the Development of Hybrid Operating Strategies - an Important Step Towards Efficient Optimisation" auf, dass sich in den letzten Jahren eine Fülle von Antriebsstrangkonzepten für Hybridfahrzeuge entwickelt hat und sich in der Umsetzung befindet. Von zentraler Bedeutung für die Effizienz dieser Fahrzeuge ist die jeweilige Betriebsstrategie. Sie muss dafür Sorge tragen, dass die Anforderungen Effizienz, Einhaltung von CO2-Zielen und Emissionsgrenzwerten, Maximierung der Lebensdauer aller Komponenten (insbesondere der Batterie) und Fahrbarkeit optimal erfüllt werden. Dazu müssen viele Größen wie etwa Temperaturen, Ladezustände und Fahrercharakteristika zunächst aufgenommen beziehungsweise identifiziert und anschließend überwacht und in funktionale Zusammenhänge mit den Größen zur Ansteuerung der Antriebsaggregate gebracht werden. In Zukunft soll die Effizienz des Antriebs durch die Nutzung prädiktiver Daten aus Navigation und Fahrerassistenzsysteme weiter erhöht werden. Das erweitert die Funktionalität der Betriebsstrategie und erhöht deren Komplexität. Um der Komplexität Herr zu werden und gleichzeitig die Effizienz im Entwicklungsablauf verschiedener Antriebskonzepte zu steigern, ist eine modulare Struktur für die Entwicklung einer Betriebsstrategie von entscheidender Bedeutung. Sie erleichtert Entwicklern die Zusammenarbeit und die Mehrfachverwendung von Funktionen in verschiedenen Antriebsstrangkonzepten. Weiterhin bietet sie die Möglichkeit, schrittweise und parallel Teile der Gesamtstrategie zu entwickeln und einzeln zu applizieren. Es wurde hierfür eine modulare Struktur vorgestellt, mit der sich der gesamte Strategiealgorithmus in funktionelle Einheiten untergliedern lässt.

Thomas Lavall von ZF Friedrichshafen ging in seinem Vortrag "The Hybrid Effect: The Impact of Hybridization on the Durability of Automatic Transmission" auf die Herausforderungen ein, die die Hersteller durch die neuen Hybridantriebe lösen müssen. So verändert sich durch Hybridantriebe die Beanspruchung der Komponenten im Antriebsstrang. Im Rahmen der Entwicklung der Achtgang-Hybridgetriebe von ZF bestand die Notwendigkeit, diese Mehrbelastung frühzeitig zu quantifizieren sowie geeignete Erprobungsprogramme zum Nachweis der Dauerhaltbarkeit zu entwickeln. Dieser Einfluss ist sowohl anwendungs- als auch bauteilspezifisch und muss für jede neue Hybrid-Applikation individuell bestimmt werden. Die praktizierte Ermittlung der Belastungen für die hybridisierten Achtgang-Automatikgetriebe basiert auf vergleichender Simulation. Diese ermöglicht bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt der Entwicklung die Erfassung des "Hybrid-Effektes" und dessen Auswirkung auf die Lebensdauer aller Bauteile des Getriebe-/Hybridsystems. Des Weiteren ermöglicht sie die frühzeitige Erstellung von Erprobungskollektiven- und Programmen zum Nachweis der Dauerhaltbarkeit der durch die Hybridisierung zusätzlich belasteten Getriebeelemente beziehungsweise der neuen Hybridkomponenten. Die Auswirkung von Änderungen bei einer Anwendung (zum Beispiel Fahrzeug-, Triebstrangdaten) oder der Strategie (zum Beispiel Hybrid- und Schaltungssteuerung) auf die Belastung können mittels dieser Simulation sehr schnell erfasst und unmittelbar in der Erprobung berücksichtigt werden. Mit dem vorgestellten Erprobungskonzept ist man in der Lage, den Nachweis der Serienreife und die Absicherung einer hohen Serienqualität, auch für weitere Hybrid-Projekte in der Zukunft frühzeitig und effizient sicherzustellen.
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