STEP
Smart Traffic Eco Powertrain
Die realen Emissionswerte von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor weichen oft sehr stark von den während der Homologation gemessenen Werten ab. Ein Hauptgrund dafür sind die deutlich höheren Dynamikanteile im realen Fahrzeugeinsatz im Gegensatz zu denen in den derzeit verbindlichen Fahrzyklen. Schnelle Lastwechsel führen zu instationären Zuständen im Brennverfahren, die das Motorsteuergerät fortwährend durch Regeleingriffe kompensieren muss. Trotz aufwändiger Abgasnachbehandlungssysteme stellt die fehlende Kenntnis des Fahrprofils eine große Herausforderung dar. Entscheidend für die Antriebseffizienz von Fahrzeugen mit Elektro- und Hybridantrieb sind eine intelligente Steuerung des Batterieladezustands und eine geeignete Rekuperationsstrategie. Auch hierbei ist eine möglichst genaue Kenntnis des Fahrprofils und eine vorausschauende Regelung entscheidend.
Steht jedoch zukünftig dem Steuergerät beispielsweise die Information eines unmittelbar bevorstehenden Lastwechsels, etwa beim Anfahren an einer grünwerdenden Ampel, über die V2X-Kommunikation zur Verfügung, so könnte bei Verbrennungsmotoren ein Regeleingriff, der bereits vor der eigentlichen Lasterhöhung greift, die Stellgrößen für einen verminderten Schadstoffausstoß vorkonditionieren. Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen könnten die gleichen Informationen für Regeleingriffe in die Batterie-, Antriebs- und Hybridsteuerung genutzt werden.
Zur Potenzialabschätzung dieser Ideen wurde in dem von der DBU geförderten Forschungsprojekt „NET-ECU – vernetzte Motorsteuerung“ bereits das Online Calibration Tool so weiterentwickelt, dass sowohl Eingriffe in die Fahrzeugsteuerung als auch der Datenaustausch mit neuartigen Informationsquellen möglich ist. Gleichzeitig wurde die benötigte Rechenkapazität für neue Algorithmen bereitgestellt, die mithilfe der V2X Informationen die Emissionen reduzieren. In Untersuchungen konnte so gezeigt werden, dass eine regelbasierte, präventive Strategie zur Regelung des Ladedrucks in Simulationen die Rußemission bis zu 7% und die NOx-Emissionen bis zu 1% reduziert.
Zielsetzung
Das Folgeprojektvorhaben „STEP – Smart Traffic Eco Powertrain“ hat das Ziel, die vielversprechenden Ansätze des Vorgängerprojekts zu erweitern und in realen Verkehrssituationen zu erproben. Dazu wird das zuvor entwickelte OCT um zusätzliche Schnittstellen für weitere Sensorik erweitert, sodass mittels Radar bzw. Lidar und Kamera auch Fahrzeuge detektiert werden können, die nicht mit V2X ausgestattet sind. Darüber hinaus wird die Software dahingehend erweitert, dass zusätzliche Verkehrsinformationsquellen genutzt werden können. Die bisher entwickelten Algorithmen zur Reduktion der Emissionen werden so ergänzt, dass ebenfalls der Energiebedarf reduziert wird. Diese Algorithmen werden abschließend auf elektrifizierte Antriebsstränge übertragen.
| Projektträger | VEMAC GmbH & Co. KG Krantzstr. 7 52070 Aachen |
|---|---|
| Förderzeitraum | 30.04.2018 - 30.06.2020 |
| Fördersumme | 320.000,00 € |
| Aktenzeichen | 34299/01 |