Entwicklung optimaler Betriebsstrategien eines hoch aufgeladenen Ottomotors mit elektrischer Beschleunigungsunterstützung:
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2007
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OTTOMOTORS MIT ELEKTRISCHER BESCHLEUNIGUNGSUNTERSTUETZUNG VON DER
FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS
DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON .
MARCO JENTGES AUS AACHEN BERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. (USA) STEFAN.
PISCHINGER UNIV.-PROF. DR.-ING. DIRK ABEL TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG:
15. JUNI 2007 INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 1 2.
STAND HYBRIDER ANTRIEBSTECHNOLOGIE 4 2.1 TOPOLOGIEN HYBRIDER ANTRIEBE 4
2.2 ENTWICKLUNGSZIELE UND ZIELSYSTEM HYBRIDER ANTRIEBE 8 2.3 POTENZIALE
UND TRENDS DER HYBRIDTECHNOLOGIE 13 3. ALLGEMEINE BETRIEBSSTRATEGIEN
HYBRIDER ANTRIEBE 15 3.1 KLASSIFIZIERUNG NACH ALGORITHMEN 16 3.2
KLASSIFIZIERUNG NACH BETRIEBSARTEN 19 3.2.1 START/STOPP 19 3.2.2
REKUPERATION 20 3.2.3 BOOSTEN 22 3.2.4 BETRIEBSPUNKTVERLAGERUNG 22 3.2.5
ELEKTRISCHES FAHREN 23 4. BESCHREIBUNG DES VERSUCHSTRAEGERS 24 4.1 AUFBAU
DES VERSUCHSTRAEGERS 24 4.1.1 KENNDATEN DES BASISFAHRZEUGS 24 4.1.2
DOWNSIZING 25 4.1.3 HYBRIDES ANTRIEBSSTRANGKONZEPT 27 4.2 AUSLEGUNG DER
ELEKTRISCHEN ANTRIEBSKOMPONENTEN 28 4.3 STEUERUNGSSTRUKTUR 32 5.
BETRIEBSSTRATEGIEN FUER DEN VERSUCHSTRAEGER 35 5.1 MEHRGROESSEN-OPTIMIERUNG
36 5.1.1 MEHRKRITERIEN-OPTIMIERUNG 37 5.1.2 OBJEKTIVIERUNG DER
SUBJEKTIVEN ZIELKRITERIEN 39 5.1.3 EINSCHRAENKENDE BEDINGUNGEN 40 5.1.4
DEFINITION VON OBJEKTIVEN OPTIMIERUNGSKRITERIEN 42 5.2 BESCHREIBUNG DER
OPTIMIERUNGSKRITERIEN 44 5.3 BESCHREIBUNG DER BETRIEBSSTRATEGIEN 61 5.4
IMPLEMENTIERUNG DER BETRIEBSSTRATEGIEN 62 6 SIMULATION DER
BETRIEBSSTRATEGIEN 63 6.1 AUFBAU DER SIMULATIONSUMGEBUNG 63 6.2
MODELLANFORDERUNGEN 65 6.3 SIMULATIONSMODELL 68 6.3.1 MODELL DES
VERBRENNUNGSMOTORS 69 6.3.2 MODELL DER ELEKTRISCHEN MASCHINE 72 6.3.3
MODELL DER SUPERKONDENSATOREN 76 6.3.4 ANTRIEBSTRANGMODELL 78 6.3.5
FAHRERMODELL 82 6.4 VERWENDETE FAHRZYKLEN 85 7 BEWERTUNG DER
BETRIEBSSTRATEGIEN 87 7.1 ERGEBNISSE DER SIMULATIONEN 87 7.1.1
SIMULATION UND ABGLEICH DES REFERENZFAHRZEUGS 88 7.1.2 BEWERTUNG
BETRIEBSSTRATEGIE A (OPTIMALE FAHRBARKEIT) 91 7.1.3 BEWERTUNG
BETRIEBSSTRATEGIE B (OPTIMALER KRAFTSTOFFVERBRAUCH) 93 7.1.4 VERGLEICH
DER BETRIEBSSTRATEGIEN 96 7.2 ERGEBNISSE DER FAHRTUNTERSUCHUNGEN 97
7.2.1 ERGEBNISSE DER BETRIEBSSTRATEGIE A (OPTIMALE FAHRBARKEIT) 97 7.2.2
ERGEBNISSE DER BETRIEBSSTRATEGIE B (OPTIMALER KRAFTSTOFFVERBRAUCH) 99 8
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 105 ANHANG A FORMELZEICHEN, ABKUERZUNGEN UND
INDIZES 107 ANHANG B FAHRZYKLEN 110 ANHANG C HYBRIDE ANTRIEBSKOMPONENTEN
113 ANHANG D FAHRZEUGMODELL 125 ANHANG E MODELLPARAMETER 128 ANHANG F
LITERATURVERZEICHNIS 129
|
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ENTWICKLUNG OPTIMALER BETRIEBSSTRATEGIEN EINES HOCH AUFGELADENEN
OTTOMOTORS MIT ELEKTRISCHER BESCHLEUNIGUNGSUNTERSTUETZUNG VON DER
FAKULTAET FUER MASCHINENWESEN DER RHEINISCH-WESTFAELISCHEN TECHNISCHEN
HOCHSCHULE AACHEN ZUR ERLANGUNG DES AKADEMISCHEN GRADES EINES DOKTORS
DER INGENIEURWISSENSCHAFTEN GENEHMIGTE DISSERTATION VORGELEGT VON .
MARCO JENTGES AUS AACHEN BERICHTER: UNIV.-PROF. DR.-ING. (USA) STEFAN.
PISCHINGER UNIV.-PROF. DR.-ING. DIRK ABEL TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG:
15. JUNI 2007 INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG 1 2.
STAND HYBRIDER ANTRIEBSTECHNOLOGIE 4 2.1 TOPOLOGIEN HYBRIDER ANTRIEBE 4
2.2 ENTWICKLUNGSZIELE UND ZIELSYSTEM HYBRIDER ANTRIEBE 8 2.3 POTENZIALE
UND TRENDS DER HYBRIDTECHNOLOGIE 13 3. ALLGEMEINE BETRIEBSSTRATEGIEN
HYBRIDER ANTRIEBE 15 3.1 KLASSIFIZIERUNG NACH ALGORITHMEN 16 3.2
KLASSIFIZIERUNG NACH BETRIEBSARTEN 19 3.2.1 START/STOPP 19 3.2.2
REKUPERATION 20 3.2.3 BOOSTEN 22 3.2.4 BETRIEBSPUNKTVERLAGERUNG 22 3.2.5
ELEKTRISCHES FAHREN 23 4. BESCHREIBUNG DES VERSUCHSTRAEGERS 24 4.1 AUFBAU
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DOWNSIZING 25 4.1.3 HYBRIDES ANTRIEBSSTRANGKONZEPT 27 4.2 AUSLEGUNG DER
ELEKTRISCHEN ANTRIEBSKOMPONENTEN 28 4.3 STEUERUNGSSTRUKTUR 32 5.
BETRIEBSSTRATEGIEN FUER DEN VERSUCHSTRAEGER 35 5.1 MEHRGROESSEN-OPTIMIERUNG
36 5.1.1 MEHRKRITERIEN-OPTIMIERUNG 37 5.1.2 OBJEKTIVIERUNG DER
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DEFINITION VON OBJEKTIVEN OPTIMIERUNGSKRITERIEN 42 5.2 BESCHREIBUNG DER
OPTIMIERUNGSKRITERIEN 44 5.3 BESCHREIBUNG DER BETRIEBSSTRATEGIEN 61 5.4
IMPLEMENTIERUNG DER BETRIEBSSTRATEGIEN 62 6 SIMULATION DER
BETRIEBSSTRATEGIEN 63 6.1 AUFBAU DER SIMULATIONSUMGEBUNG 63 6.2
MODELLANFORDERUNGEN 65 6.3 SIMULATIONSMODELL 68 6.3.1 MODELL DES
VERBRENNUNGSMOTORS 69 6.3.2 MODELL DER ELEKTRISCHEN MASCHINE 72 6.3.3
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7.2.1 ERGEBNISSE DER BETRIEBSSTRATEGIE A (OPTIMALE FAHRBARKEIT) 97 7.2.2
ERGEBNISSE DER BETRIEBSSTRATEGIE B (OPTIMALER KRAFTSTOFFVERBRAUCH) 99 8
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 105 ANHANG A FORMELZEICHEN, ABKUERZUNGEN UND
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