Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

In Fahrsimulatoren kommen zur generischen Erzeugung des Lenkradmoments voranging physikalische Modelle zum Einsatz, die nur mit großem Aufwand parametriert werden können und zudem eine hohe Rechenleistung benötigen. Mit Hilfe der hybriden Modellierung werden die Vorteile von physikalischer und Black-Box-Modellierung vereint, so dass künftig Lenksysteme von virtuellen oder existenten Fahrzeugen schnell und einfach erstellt werden können. Vor allem im für das Lenkgefühl relevanten On-Center-Bereich kann ein latenzarmes hybrides Open-Loop-Lenkungsmodell ein authentisches Lenkgefühl für Fahrsimulatoren mit Force-Feedback-System generieren.

Automated driving requires robust and reliable perception systems, but rare and dangerous scenarios are often missing from real-world data. Kun Gao proposes an approach to scene data augmentation that combines real and virtual data to improve the …

Die zunehmende Verlagerung komplexer Fahrzeugerprobungen auf Hardware-in-the-Loop-Prüfstände reduziert Fahrzeugentwicklungszeiten und -kosten, geht jedoch mit einer gestiegenen Komplexität der Echtzeitsimulation einher. Jannes Schilling untersucht daher, wie digitale Zwillinge zur Virtualisierung von Arbeitsprozessen an Antriebsstrangprüfständen beitragen und dadurch die Effizienz der Erprobung steigern können.

Elektrische Fahrzeugantriebe stellen neue Herausforderungen an die Antriebsstrangerprobung und Prüftechnik dar und erfordern es, bisherige Subsystemfokussierungen in der Erprobung nun auf das Gesamtsystem des Antriebsverbundes auszurichten. Filiz …

Mit der von Christoph Seifert vorgeschlagenen Methode wird es ermöglicht, dass ein weiterer Netzwerkteilnehmer einem CAN-Netzwerk ohne Vorwissen über die Netzwerkparametrierung hinzugefügt werden kann. Ebenso erfolgt eine Identifikation des vorliegenden Netzwerks anhand von charakteristischen Eigenschaften, die von einem antrainierten KI-Algorithmus durchgeführt wird. Somit kann eine Kommunikation zu einem unbekannten Netzwerk hergestellt und identifiziert werden.

Elektrische Maschinen eignen sich aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und Effizienz ideal als Traktionsantriebe in Kraftfahrzeugen, wobei die Wicklungsdirektkühlung das Potenzial bietet, Dauerleistungsdichte und Effizienz weiter zu steigern. Für die Industrialisierung der Wicklungsdirektkühlung ist eine Statorabdichtung erforderlich, die den Statorraum vom Rotorraum mediendicht abtrennt, wobei das Integralspaltrohr hierfür eine serienfähige Lösung darstellt. Zur Entwicklung des Integralspaltrohrs wird zudem eine neue Methodik vorgestellt. Das Z-Modell ist speziell an die Entwicklung von funktionsintegrierten Kunststoffbauteilen im Bereich der E-Maschine angepasst.

Die Elektrifizierung von Pkw-Antrieben hat neben den alternativen Kraftstoffen das Potenzial, den Anteil des Individualverkehrs an den Treibhausgasemission zu reduzieren. Die Elektrifizierung von High-Performance-Fahrzeugen steht daher auch im …

Ralf Georg Kleisch entwickelt einen Ansatz zum effizienten Auffinden optimaler Antriebsstrangkonfigurationen in großen Parameterräumen unter Anwendung verschiedener Betriebsstrategien. Durch die steigende Komplexität der Simulationsmodelle ist es, insbesondere auf Systemebene, erforderlich, den Auslegungs- und Dimensionierungsprozess mit Hilfe umfangreicher Simulationswerkzeuge effizient zu gestalten.

Domenic Staron präsentiert eine Methode, mit der realistische Strömungsbedingungen bei der Entwicklung aeroakustischer Fahrzeugeigenschaften berücksichtigt werden können. Diese basiert auf der reproduzierbaren Erzeugung instationärer Strömung mithilfe eines aktiven Turbulenzgenerators im Fahrzeugwindkanal.

Jonas Maier presents a method for designing decentralized, spatially structured E/E architectures. A coupled approach of package and wiring harness models is used for this purpose. Relevant data can be exchanged between the models by transferring …

Fossiles Erdgas und zukünftig regenerativ hergestelltes Methan sind eine Brückentechnologie zur nachhaltigen Mobilität, dessen volles Potenzial nur durch eine thermodynamische und mechanische Motorentwicklung genutzt werden kann. Sebastian Bucherer beschreibt die Konzeption, Detailkonstruktion und Validierung eines Einzylinder-Methanmotors auf Basis eines modernen Benzinmotors.

Achim Vedde befasst sich mit der Fragestellung, wie ein HV/NV DC-DC-Wandler für elektrifizierte Fahrzeuge derart ausgelegt werden kann, dass die entstehenden Emissionen minimal sind und der Bauteilaufwand für die notwendige Dämpfung gering ist.

Dennis Niedballa stellt eine neuartige Methode zur proaktiven Fehlertoleranz in automobilen E/E-Architekturen vor. Er zeigt, dass Ausfälle digitaler Systeme prognostizierbar sind, und beschreibt ein ressourcenoptimiertes Verfahren, mit dem drohende Störungen proaktiv behandelt und sicherheitskritische Funktionen unterbrechungsfrei fortgeführt werden können. Zu den wesentlichen Neuerungen zählen ein agentenbasiertes Sicherheitskonzept, ein allgemeiner Lösungsraum fehlertoleranter Systeme sowie die Petal-Architektur – ein dezentrales und kosteneffizientes E/E-Architekturkonzept, das proaktive Fehlertoleranz ermöglicht.

Die Elektrifizierung von Kraftfahrzeugen erhöht die Aufmerksamkeit für die Umweltauswirkungen elektrischer Antriebe über den gesamten Produktlebenszyklus. Dadurch ergibt sich eine neue Produktanforderung hinsichtlich der ökologischen Nachhaltigkeit. Zur Untersuchung und Auflösung der Zielkonflikte in der Antriebsauslegung zwischen ökologischen und technischen Eigenschaften stellt Christian Könen eine neue Methodik vor.

Justus Raabe präsentiert Methoden für eine durchgängige virtuelle Entwicklung der kombinierten Längs- und Querdynamik von Fahrzeugen. Der Schwerpunkt liegt auf der Identifikation objektiver Bewertungskriterien für die Fahrdynamik bei angetriebener Kurvenfahrt. Die identifizierten Kriterien gleichen Nachteile bestehender Kennwerte aus und ermöglichen eine umfassende Bewertung relevanter Fahreigenschaften.

Patrick Sayer leistet einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Gasdiagnostik für Einblasesysteme und schafft die Grundlage für präzisere und reproduzierbare Analysen im Entwicklungsprozess. Im Fokus seiner Forschung steht die …

Durch die Integration eines piezoelektrischen Energy-Harvesters auf dem Rotor einer E-Maschine, sind neuartige Sensorkonzepte realisierbar, wobei das Sensorsystem auf dem Rotor positioniert und durch den Energy-Harvester energieautark ist. Die …

Radarsensoren aus dem Automobilbereich sind gegenüber Wetter- und Lichteinflüssen deutlich robuster als LIDAR- und Kamerasensoren. Lukas Lang behandelt daher zum einen die Verwendung von Radardaten für Kollisionserkennungen und ihrer Wahrscheinlichkeiten zwischen Verkehrsteilnehmern durch KI- und ML-Ansätze. Zum anderen wird der Einfluss verschiedener Datensätze auf das Ergebnis mittels einer Domain Gap Analyse untersucht. Die Studie konzeptioniert und implementiert dazu beide Bereiche und diskutiert die Ergebnisse.

Philipp Wagner entwickelt eine optimale Steuerung für eine permanenterregte Synchronmaschine und setzt diese am Beispiel des sicheren Zustands ein. Eine zentrale Herausforderung ist die Vermeidung von Überströmen und Überspannung bei der Herstellung des sicheren Zustands. Die entwickelten Konzepte werden vom Autor auf einem Steuergerät umgesetzt.

Kangyi Yang untersucht detailliert die Wechselwirkungen der einzelnen Subsysteme bei der Integration eines auf Rankine-Prozess basierenden Abgaswärmenutzungssystems mit dem Dieselmotor eines Nutzfahrzeugs mit Hilfe von 0D/1D-Simulation. Dabei …