In recent years vehicle powertrains show a growing trend towards diversification. This helps to mitigate inevitable conflicts between objectives, but vastly expands and complicates the concept solution space. The fair optimization and assessment across a number of distinct powertrain structures poses a considerable challenge for vehicle concept teams in the early development phase. Previous work fails to derive a realistic and holistic approach to tackle this challenge, which is still viable under tight time constraints. The solution presented in this thesis is based on novel combination of state-of-the-art concepts. Flexible powertrain definition is achieved with graph theory and parametric component models. Important secondary mass decompounding effects are considered. A vectorized quasi-static backward simulation approach and derived meta-models guarantee high computational performance. Fair dynamic assessment is realized consistently with global optimal control. Component sizing uses closed-loop optimization. The implementation of the methodology is applied for five technical vehicle criteria and to 10 powertrain structures as an example. For each structure two criteria are simultaneously optimized and depicted as a Pareto front. Concurrent visualization of the respective components' characteristics provides transparent insight on the relation between objective and decision space. Families of Pareto fronts allow comparative graphical decision making. The methodology presented here contributes to advanced vehicle systems engineering and its application in a practical development context.     «

In recent years vehicle powertrains show a growing trend towards diversification. This helps to mitigate inevitable conflicts between objectives, but vastly expands and complicates the concept solution space. The fair optimization and assessment across a number of distinct powertrain structures poses a considerable challenge for vehicle concept teams in the early development phase. Previous work fails to derive a realistic and holistic approach to tackle this challenge, which is still viable und...     »

In den letzten Jahren sind Fahrzeugantriebsstränge durch einen Trend zur Diversifizierung geprägt. Dies hilft Zielkonflikte zu entschärfen, führt jedoch zu einem wesentlich größeren und komplexeren Konzeptlösungsraum. In der frühen Phase stellt die faire Optimierung und Bewertung von verschiedenen Alternativen eine wesentliche Herausforderung für Fahrzeugkonzeptteams dar. Bisherige Arbeiten bieten keinen realistischen und ganzheitlichen Ansatz zur Lösung dieser Herausforderung, der auch im Rahmen von straffen Zeitvorgaben anwendbar ist. Die Methode in dieser Arbeit basiert auf der neuartigen Kombination von bestehenden Konzepten. Flexible Definition von Antriebstrangstrukturen wird erreicht durch Graphentheorie und parametrische Komponentenmodelle. Wichtige sekundäre Masseneffekte werden berücksichtigt. Vektorisierte quasi-statische Rückwärtssimulation und abgeleitete Meta-Modelle sorgen für eine hohe Recheneffizienz. Faire dynamische Bewertung wird konsistent durch global-optimale Antriebsstrangregelung sichergestellt. Die Komponentendimensionierung erfolgt mit einer Optimierungsschleife. Die Implementierung der Methode wird beispielhaft für fünf technische Bewertungskriterien und auf 10 Antriebsstrangstrukturen angewendet. Für jede Struktur werden zwei Kriterien gleichzeitig optimiert und als Pareto-Front dargestellt. Transparenz in der Beziehung zwischen Bewertungs- und Entscheidungsraum ermöglicht die simultane Visualisierung mit den entsprechenden Komponentencharakteristika. Die Kombination zu Pareto-Front-Scharen ermöglicht eine graphisch vergleichende Bewertung und Entscheidung zwischen optimierten Antriebsstrangstrukturen. Die in dieser Arbeit entwickelte Methode ist ein Beitrag zur verbesserten Systemauslegung von Fahrzeugen und ihrer Anwendung in einem praktischen Entwicklungsumfeld.     «

In den letzten Jahren sind Fahrzeugantriebsstränge durch einen Trend zur Diversifizierung geprägt. Dies hilft Zielkonflikte zu entschärfen, führt jedoch zu einem wesentlich größeren und komplexeren Konzeptlösungsraum. In der frühen Phase stellt die faire Optimierung und Bewertung von verschiedenen Alternativen eine wesentliche Herausforderung für Fahrzeugkonzeptteams dar. Bisherige Arbeiten bieten keinen realistischen und ganzheitlichen Ansatz zur Lösung dieser Herausforderung, der auch im Rahme...     »