Prof. Dr.-Ing. Ferit Küçükay’s research while affiliated with Klinikum Braunschweig and other places

Hybrid- und Elektrofahrzeuge koennen dank des regeneratorischen Betriebs des Elektromotors die kinetische Energie des Fahrzeugs beim Bremsen zurueckgewinnen. Diese Moeglichkeit bietet bei optimaler Ausnutzung grosses Potenzial zur Kraftstoffeinsparung, erfordert aber in Abhaengigkeit vom Antriebskonzept eine Abweichung von der konventionellen Bremskraftverteilung und hat somit Einfluss auf die Fahrzeugbewegung und die Fahrstabilitaet. Das Institut fuer Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig hat in einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT) sowie der Bundesanstalt fuer Strassenwesen (BASt) die fahrdynamischen Auswirkungen der Rekuperation in einer Simulationsstudie analysiert. Die Rekuperation kann auch bei Fahrzeugen mit Einachsantrieben und der damit verbundenen Ueberbremsung der angetriebenen Achse sinnvoll und ueber einen weiteren Bereich der Fahrsituationen eingesetzt werden. Grundsaetzlich bietet die Rekuperation an der Vorderachse ein hoeheres Potenzial, da aufgrund der Achslastverlagerung deutlich mehr Bremskraft an der Vorderachse uebertragen werden kann. Dies gilt insbesondere fuer frontlastige Fahrzeuge. Darueber hinaus vermindert die Rekuperation an der Vorderachse die Gierreaktion des Fahrzeugs und verbessert somit die Fahrstabilitaet bei hohen Querbeschleunigungen und grossen Kurvenradien. Bei der Auslegung der Rekuperationsstrategie von Fahrzeugen mit Heckantrieb sollten neben der Fahrstabilitaet auch die Wahrnehmbarkeitsschwellen des Fahrers beruecksichtigt werden, da es bereits vor Erreichen der Grenze der Fahrstabilitaet zu wahrnehmbaren Aenderungen im Fahrverhalten kommen kann. (A)

Der Ermittlung repräsentativer Anforderungen zur Absicherung der Funktionssicherheit und der Dauerhaltbarkeit bei maximal ausgenutztem Leichtbau- und Kostenpotenzial kommt in der Nutzfahrzeugentwicklung eine entscheidende Bedeutung zu. Am Institut für Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig wurde aus diesen Gründen die sogenannte 3F-Methodik entwickelt, die zum Zweck der repräsentativen Anforderungsermittlung den Kundeneinsatzraum systematisch in fahrer-, fahrzeug- und fahrumgebungsseitige Einflüsse auf den Fahrzeugbetrieb einteilt. Im vorliegenden Beitrag wird die Erzeugung repräsentativer Erprobungsvorgaben für schwere Nfz mit Hilfe der 3F-Methodik auf Basis von mehreren Millionen Kundenmesskilometern vorgestellt.

Eines der zentralen Entscheidungskriterien für die Kundenakzeptanz und die Qualitätsbeurteilung von Fahrzeugen bildet die Betätigung der Schaltung. Dies gilt sowohl für den Schaltkomfort manueller Getriebe als auch für den Wählhebel-Betätigungskomfort automatisch schaltender Getriebe. Die steigenden Marktanteile der automatisch schaltenden Getriebe sowie die zunehmende Variantenvielfalt und der damit verbundene Mehraufwand bei der Fahrzeugintegration machen eine effizientere Methode der Wählbetätigungsabstimmung erforderlich. Am Institut für Fahrzeugtechnik (IfF) der TU Braunschweig wurde zu diesem Zweck ein neuer Ansatz entwickelt, der die Verlagerung des Prozesses für die Optimierung des Wählbetätigungskomforts von Automatikgetrieben bei der Qualitätsabstimmung in frühe Entwicklungsphasen zulässt und den Abstimmungsprozess deutlich verkürzt.

Das Getriebe rückt hinsichtlich der Beurteilung von Emissionen, Fahrbarkeit und Komfort eines Fahrzeugs zunehmend in den Mittelpunkt. Begründet durch diese Entwicklungen steigt die Komplexität der Getriebesteuerung automatisch schaltender Getriebe (Wandlerautomatikgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe und automatisierte Handschaltgetriebe) seit mehr als zwanzig Jahren stetig an. Zusätzlich führt die zunehmende Popularität dieser Getriebekonzepte auf allen Märkten zu einer steigenden Anzahl abzustimmender Fahrzeug-Motor-Getriebe-Kombinationen. Der hierdurch zusätz lich entstehende Aufwand ist gleichbedeutend mit mehr Personalbedarf, längeren Kalibrierungszeiten und höheren Entwicklungskosten. Das Institut für Fahrzeugtechnik der Technischen Universität Braunschweig beschreibt Methoden und Werkzeuge, um den Aufwand im Bereich der Kalibrierung der Getriebesteuerung hinsichtlich des Schaltkomforts durch die effiziente Getriebeabstimmung auf einem Rollen prüfstand zu reduzieren.

Eine kundengerechte Auslegung der Fahrdynamik im Fahrversuch obliegt in Automobilunternehmen weitgehend ausgebildeten Profifahrern. Mithilfe eines Fahrermodells, das den durchschnittlichen und damit kundenrelevanten Fahrer repräsentiert, wird eine Möglichkeit der objektiven, reproduzierbaren Fahrzeugbewertung aufgezeigt, die bei Volkswagen in enger Zusammenarbeit mit dem Institut für Fahrzeugtechnik an der TU Braunschweig ausgearbeitet wurde.

Der Getriebemarkt befindet sich zurzeit in einer Phase dynamischer Entwicklung. Dies wurde unter anderem auf dem letzten CTI-Getriebesymposium im Dezember 2006 in Berlin deutlich. Die Ziele in der Getriebeentwicklung sind dabei unverandert, jedoch ruckt die Wirkungsgradsteigerung des Gesamtantriebsstrangs im Zuge der CO2-Diskussion mehr und mehr in den Vordergrund. Hierdurch werden zwei Ziele priorisiert: Der Beweis der Wirksamkeit neuer, den Wirkungsgrad steigernder Masnahmen im Kundenbetrieb sowie Leichtbau, der durch die Verwendung der fur den Kundenbetrieb reprasentativen Lastkollektive als Auslegungsgrundlage zu erreichen ist. Die Verfolgung dieser Ziele verlangt nach einer neuen Entwicklungsmethodik, wie sie die 3F.Methode darstellt, die am Institut fur Fahrzeugtechnik der Technischen Universitat Braunschweig entwickelt wurde. Diese Methode sowie ihr Anwendungspotenzial werden in diesem Beitrag beschrieben.

Das Getriebe rückt zunehmend in den Mittelpunkt des Interesses vieler Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in der Automobilindustrie. Hierbei ist ein intelligent vernetztes Getriebe-Motor-Fahrwerk-Management die Grundvoraussetzung zur Erfüllung der von den Kunden und Gesetzgebern erwarteten Fahrzeugeigenschaften, wie geringer Kraftstoffverbrauch und Emissionen, Steigerung von Komfort, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Fahrspaß. Dieser Beitrag des Instituts für Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig erläutert die Tendenzen in der Entwicklung von Getriebetechnik.