Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart – serie

Eugen Sworowski befasst sich mit ansteuerungsbedingten Störungen im Regelkreis permanenterregter Synchronmaschinen. Er gibt eine Methodik zur einheitlichen Beschreibung solcher Störungen an. Seine Schwerpunkte liegen dabei auf der Berücksichtigung der Feldschwächung und des Stromregelkreises. Anhand dieser Methodik erfolgt die Entwicklung von Kompensationen für relevante Störungen in dieser Forschungsarbeit. Hierzu zählen die Offset- und Verstärkungsstörungen der Strommessung, Ordnungsstörungen des Rotorlagewinkels und Störungen durch Schutzzeiten des Wechselrichters.

Michael Temmler zeigt, dass eine steuergerätetaugliche Verbrennungsoptimierung funktioniert. Dabei dienen physikalische Modellansätze zur Abbildung des Motorverhaltens. Die Kombination aus Verbrennungs-, Emissions- und Ladungswechselmodellen sowie nichtlinearen Optimierungsverfahren ermöglicht eine Individualisierung der Motorsteuerung am jeweiligen Verbrennungsmotor während seiner Laufzeit. Eine neue Steuergerätearchitektur unterstützt ein Ersetzen der zentralen Motorsteuerung durch ein System dezentraler gekapselter Einheiten, in denen die Verbrennungsoptimierung enthalten ist.

Felix Wittmeier gibt einen detaillierten Überblick, welche geometrischen Parameter des Reifens die Aerodynamik eines Fahrzeugs beeinflussen und wie ein aerodynamisch optimierter Reifen gestaltet werden kann. Dies führt dazu, dass bereits durch geringe geometrische Änderungen am Reifen der Kraftstoffverbrauch eines Fahrzeugs beeinflusst werden kann.

Marc Stephan Krützfeldt zeigt einen hard- und softwareseitigen Ansatz, um die Kommunikation zwischen Fahrzeugschnittstelle und Diagnosewerkzeug zu analysieren, darzustellen und zu testen.

Johannes Ernst erklärt durch eine Validierung der Strahlimpulsmesstechnik anhand von Parameterstudien, Vergleichen mit alternativen Messtechniken und Simulationen die auftretenden Phänomene und formuliert geeignete Maßnahmen zur Eliminierung bzw.

Kern der Studie von Johannes Dawidziak ist zum einen die methodische Entwicklung eines Systems zur Abgasenergierückgewinnung und zum anderen die detaillierte thermodynamische Untersuchung des Gesamtantriebs.

Da die verzögerte Verdunstung des an der Wand abgelagerten Kraftstoffs eine wesentliche Quelle der Rußemissionen ist, war die besondere Berücksichtigung der Modellierung der Spray-Wand-Interaktion ein wichtiger Aspekt dieser Dissertation.

Matthias Zimmer befasst sich mit dem Ziel eines durchgängigen Simulationsprozesses zur Steigerung des Reifegrades von Konzeptbewertungen in der Frühen Phase der Produktentwicklung. Er stellt außerdem praxisnah vor, in welchem Kontext die Methode und der Prozess in der Entwicklung bei einem Automobilhersteller durchgeführt und prototypisch eingesetzt werden. Bereits in den frühen Phasen der Produktentstehung ist es notwendig, der steigenden Variantenvielfalt und wachsenden Komplexität in der Automobilentwicklung mit effektiven Methoden und Prozessen zu begegnen. Eine schnelle und effiziente Bewertung von Fahrzeugkonzeptvarianten unterstützt die Entscheidungsfindung und ermöglicht eine effektivere Nutzung des vorhandenen Zeitfensters für Machbarkeitsuntersuchungen und trägt damit zur Umsetzung des Frontloading bei.

Auf Basis der Untersuchungsergebnisse fasst dieAutorin die Kriterien zur aktiven Beeinflussung der abgelösten Strömung zusammen,um die Anregungsparameter einer unbekannten Konfiguration vorher einschätzen zukönnen.

Die Methodenentwicklungund Validierung beginnt mit einer numerischen Grundlagenuntersuchung zurthermischen Beschreibung eines Motorraums und setzt sich fort bis zurdetaillierten Modellierung der Kühlungs- und Abgasumfänge innerhalb einer 3D-Gesamtfahrzeuggeometrie.

Bernhardt Lüddecke bietet einen umfassenden Einblick in Kennfeldvermessung und Berechnung von Abgasturboladern. Mit experimentellen und numerischen Untersuchungen zur Aero-Thermodynamik sowie zu Reibungsverlusten und Wärmeströmen verdeutlicht er die Eigenschaften dieser kompakten Maschinen.

Durch dieKombination verschiedener Messtechnikkonzepte im Bereich derKörperschallmessung und der Verwendung detaillierter Signalanalyseverfahrenkann Daniel Hrdina ein gesamtheitliches Verständnis der Körperschallleitungüber den Kurbeltrieb eines Verbrennungsmotors darstellen.

Iwo Sprußgibt einen Überblick über die Interaktion eines Kraftfahrzeugs mit einer nassenFahrbahn sowie der hieraus resultierenden Fahrzeugeigen- und -fremdverschmutzung.

Darüber hinaus entwickelt er eine Notfallfunktion, die dasFahrziel auch dann erreichbar macht, wenn sich dieses außerhalb der momentanenRestreichweite befindet. Zur Analyse der Energiebilanz wird eine Kennzahlhergeleitet, mit der die optimale Durchschnittsgeschwindigkeit für eine maximaleReichweite bestimmt werden kann.

Durch die Verbindung von Fahrsimulator undAntriebsstrangprüfstand werden die jeweiligen Vorteile der beiden Werkzeugekombiniert und gleichzeitig deren Einschränkungen umgangen.

AndreasFreuer leitet eine Methode her, die Fahrzeuglängsführung über einen weitenAnwendungsbereich und über eine Vielzahl von Fahrsituationen in einerenergetisch optimierten Form zu automatisieren.

Benjamin Stegmann untersucht und validiert ein eindimensionales Simulationsmodell, mit dessen Hilfe das thermische Verhalten von verbrennungsmotorisch betriebenen Kraftfahrzeugen hauptsächlich in der Warmlaufphase untersucht wurde.

Gernot Becker zeigt, dass eine automatisierte Fahrzeuglängsführung das Potenzial besitzt, die Reichweite eines Elektrofahrzeugs zu vergrößern.

Die Untersuchungen führen den Autor zu Zusammenhängen, anhand derer sich die Lastpunktverschiebung und die Grenze der elektrischen Fahrt im kraftstoffoptimalen Fall beschreiben lassen.

Hannes Hopp erläutert die Notwendigkeit zur Kühlung von Lithium-Ionen-Batterien im Fahrzeug und stellt eine simulative Methode zur Prognose von Batterietemperaturen und der Wechselwirkung mit dem Kühlsystem im Fahrzeugverbund vor.

Andreas Hazir is investigating the door seal contribution to the interior noise level of production vehicles. These investigations contain experimental contribution analyses of real production vehicles and of academic test cases as well as the development of a simulation methodology for noise transmission through sealing systems and side windows. The simulations are realized by coupling transient computational aeroacoustics of the exterior flow to nonlinear finite element simulations of the structural transmission. By introducing a linear transmission model, the setup and computational costs of the seal noise transmission are significantly reduced, resulting in the feasibility of numerical contribution analyses of real production vehicles.

Durch die Kombination innovativer Messtechnikkonzepte im Bereich der Abstands- und Kontaktmessung und durch die Verwendung detaillierter Analysemethoden kann Maik Lazzara ein gesamtheitliches Verständnis der Bewegungsmechanismen und des tribologischen Verhaltens der Kolbenbolzenlagerung eines Verbrennungsmotors darstellen.

Mahir Tim Keskin beschreibt die Entwicklung eines schnellen, vorhersagefähigen Brennverlaufmodells für das Brennverfahren der kontrollierten Benzinselbstzündung.

Andreas Wiesebrock zeigt wesentliche Erweiterungsansätze bei der Modellierung der Fahrbahn für den Einsatz in unterschiedlich komplexen fahrdynamischen Anwendungsfällen. Durch Verwendung einer verallgemeinerten Interpolationsmethodik kann der Autor nahezu jede beliebige Fahrbahnoberfläche mit geringem Rechenaufwand und Speicherbedarf darstellen.

Anhand eines Anwendungsbeispiels demonstriert Liedecke, wie in automatisierten Fahrsituationen der Zielkonflikt, die Hände zur Ausführung einer Nebenaufgabe einzusetzen und trotzdem gleichzeitig eine kontinuierliche Fahrer-Fahrzeug-Kommunikation aufrechtzuerhalten, gelöst werden kann.

Adalbert Wolany untersucht verschiedene Aspekte der impulsgetrennten Aufladung und stellt hierfür neue Methoden vor. Er stellt eine neue Methode zur Beurteilung der Stromungsgute von Abgaskrummern in der CFD-Simulation vor, welche den gesamten nutzbaren Energieinhalt des Fluids am Krummeraustritt berucksichtigt.

Der Autor konzentriert sich dabei auf Anwendungsfälle in einer sehr frühen Phase der Produktentwicklung, in der viele Daten natürlicherweise noch unsicher oder unbekannt sind.

Mark Krausz stellt eine Methode vor, mit der die Genauigkeit von Simulationsergebnissen in der Gesamtfahrzeugsimulation abgeschätzt werden kann.

Phan-Lam Huynh stellt eine universelle Methode zur Bewertung von Traktionsbatterien in Hybrid- und Elektrofahrzeugen ohne externe Sensorik vor. Der Autor realisiert die Erfassung der Werte im Fahrzeug über ein geführtes Diagnoseverfahren.