HERCET

 

Entwicklung und Validierung einer kostengünstigen hybrid-elektrischen Antriebslösung für kleine Zweiräder zur Reduzierung der CO₂-Emissionen

  Urheberrecht: © RWTH Aachen | MMP  

Projektbeschreibung

Urheberrecht: © RWTH Aachen | MMP

Das Erreichen der CO₂-Ziele erfordert einen reduzierten Kraftstoffverbrauch durch den Einsatz fortschrittlicher Hybridtechnologien, die zudem den Vorteil einer guten Fahrzeugreichweite aufweisen müssen. Um dieses Ziel zu erreichen muss über den Automobilsektor hinausgedacht werden. Vorhersagen haben ergeben, dass auch bei Zweirädern die signifikante Reduzierung der CO₂-Emissionen durch den Einsatz von Hybridtechnologien möglich sind. So wurde die Kraftstoffeinsparung in einem Prototyp eines Plugin-Hybrid-Zweirads gezeigt, bei dem ein Radnabenmotor am Vorderrad verwendet wurde, während das Hinterrad von einem Verbrennungsmotor angetrieben wurde. Obwohl die Hybridtechnologie bei Vierrädern bereits ausgereift ist, ist das Zweiradsegment aufgrund der damit verbundenen hohen Kosten und Komplexität noch relativ neu.

 

Zielsetzung

Entwicklung und Validierung einer kosteneffizienten Hybrid-Antriebstrangtopologie für ein Zweirad zur Erfüllung der Anforderungen an niedrige CO₂-Emissionen, verringertem Kraftstoffverbrauch und gute Fahrbarkeit mit folgenden Teilzielen:

• Entwicklung eines generischen elektrischen Antriebs-, Motor- und Fahrzeug-Co-Simulationsmodells für Zweiräder zur Bewertung verschiedener Hybridantriebsstrangkonfigurationen
• Vergleich und Bewertung verschiedener Hybrid-Topologien (seriell, parallel oder leistungsverzweigt) im Hinblick auf mehrdimensionale Optimierungskriterien für eine Zweiradanwendung
• Entwicklung eines Zweirad-Hybridsteuergeräts und dessen Integration mit der Simulationssoftware, um die Leistung wie bei realen Fahrzeugkomponenten vorherzusagen
• Entwicklung von Hybridfunktionen und Steuerungskalibrierung für die Fahrzeugleistung
• Entwicklung der Hybridantriebs-Hardware und Fahrzeugintegration
• Laborbewertung des Hybridantriebs hinsichtlich Funktionalität, Emissionen und Leistung unter simulierten Lastbedingungen
• Entwicklung der beiden Hybrid-Zweirad-Prototypen
• Validierung des Prototyps und Quantifizierung des Nutzens in Bezug auf die CO₂-Reduktion.

 

Zusammenarbeit

Das vorgeschlagene Projekt erfordert verschiedene Kompetenzen, die von der theoretischen Modellierung des Motors und der elektrischen Antriebssysteme über die Reglerentwicklung bis hin zur Integration und Validierung auf Systemebene im Labor und im Feld reichen. Eine solche Arbeit erfordert das kooperative Engagement von Gruppen, die über das erforderliche Fachwissen verfügen und sich zusammenschließen können, um ein Gesamtziel zu verwirklichen. Dies ist einer der Hauptgründe für die Konsortialpartner, sich für dieses Projekt zusammenzufinden. Beide Forschungsgruppen arbeiten umfassend mit Automobilunternehmen in ihren jeweiligen Ländern zusammen und haben mehrere Projekte von praktischer Relevanz erfolgreich abgeschlossen. Sie haben mit den Industriepartnern TVS Motor und VEMAC in ihren jeweiligen Ländern zusammengearbeitet, was zu fruchtbaren Ergebnissen geführt hat. Sowohl TVS Motors als auch die VEMAC verfügen jeweils über große Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Zweirädern und in der Entwicklung von Fahrzeugsteuerungssystemen. So sollen durch die Zusammenarbeit die übergeordneten Ziele der niedrigen CO₂-Emissionen und guten Fahreigenschaften durch kosteneffiziente hybridelektrische Antriebslösungen für Zweiräder erreicht werden, indem die Fähigkeiten der Partner in ihren jeweiligen Fachgebieten kombiniert werden.

   

Projektpartner

   

Fördergeber