Autoren

M. Hofstetter, D. Lechleitner, Institut für Fahrzeugtechnik, TU Graz

Jahr

2026

Druckinfo

Eigenproduktion ÖVK

Zusammenfassung

Die frühe Entwicklungsphase von elektrischen Antriebssträngen ist von vielfältigen und oft widersprüchlichen Anforderungen bestimmt, welche vage sind und sich häufig ändern. Darüber hinaus müssen Antriebsstränge hinsichtlich mehrerer wichtiger Auslegungsziele wie Leistung, Kosten, Energieeffizienz und Bauraumintegration wettbewerbsfähig sein. Dies stellt Ingenieur:innen vor die Herausforderung, gleichzeitig die technische Konstruktion als auch die Anforderungen, auf denen die Konstruktion basiert, zu diskutieren und zu entwerfen. Als Lösungsansatz wird eine Methode zum Anforderungsmanagement demonstriert, die auf einer Mehrziel-Design-Optimierung mit OPED (Optimization of Electric Drives) basiert. Dabei wird der Übergang von Anforderungen zu technischen Lösungen digitalisiert, indem parametrische Komponentenmodelle mit einem KI-basierten evolutionären Optimierungsalgorithmus integriert werden. Dies ermöglicht die systematische Untersuchung von Kompromissen und das effektive Spezifizieren von Produktanforderungen. Das Ergebnis ist eine Pareto-Front optimaler und technisch realisierbarer Antriebsstranglösungen, die Ingenieur:innen und Entscheidungsträger:innen eine quantitative Grundlage für die Anforderungsdefinition und die Produktentwicklung bietet. In einer Fallstudie wird der Ansatz anhand der Bestimmung einer optimalen Anforderung hinsichtlich der maximalen Geschwindigkeit eines batterieelektrischen Pkw demonstriert. Darüber hinaus wird der Einfluss der Bauraumanforderung auf die Zielgrößen Kosten und Energieeffizienz quantifiziert. Die resultierenden Pareto-Fronten enthalten optimale Antriebslösungen zusammen mit den zugehörigen optimalen Geschwindigkeits- und Bauraumanforderungen. Die Ergebnisse bestätigen, dass der OPED-basierte Ansatz wirkungsvoll ist und damit einen agilen, transparenten und robusten Produktentwicklungsprozess für elektrische Fahrzeugantriebe ermöglicht.

ISBN

978-3-9504969-5-6

DOI

https://doi.org/10.62626/58mc-hz4r Link kopieren

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