Die Entwicklung von Fahrzeugkomponenten ist ein langwieriger und daher sehr kostspieliger Prozess. Forscher der Graz University of Technology (TU Graz) haben eine Methode entwickelt, die die Entwicklungsphase des Antriebsstrangs von Batterie -Elektrofahrzeugen um mehrere Monate verkürzen kann. Ein Team, das von Martin Hofstetter vom Institute of Automotive Engineering geleitet wird, kombiniert Simulationsmodelle von Komponenten mit evolutionären Optimierungsalgorithmen. Dieses KI -System optimiert automatisch den gesamten Antriebsstrang – von der Stromversorgungselektronik über die elektrische Maschine bis zum Getriebe – entsprechend den technischen Anforderungen des Herstellers unter Berücksichtigung von Zielen wie Produktionskosten, Effizienz und Packungsraumanforderungen im Fahrzeug. Die Opened -Softwarelösung (Optimierung der elektrischen Laufwerke) wurde bei Tu Graz entwickelt und ist das Ergebnis von fast zehn Jahren Forschung. Es wird bereits erfolgreich von einem österreichischen Automobillieferanten eingesetzt.
Der Ausgangspunkt für die automatische Optimierung ist die Eingabe der technischen Anforderungen, die der Antriebsstrang erfüllen muss: Dazu gehören die Leistungsausgabe, die minimale Lebensdauer, die maximale Geschwindigkeit und der maximale Platz im Fahrzeug. „Elektrische Laufwerke bestehen aus einer großen Anzahl von Komponenten, die sehr unterschiedlich ausgelegt werden können, um die gewünschten Anforderungen zu erfüllen“, erklärt Martin Hofstetter. „Wenn ich eine kleine Änderung der elektrischen Maschine vornehme, wirkt sich dies auf das Getriebe und die Leistungselektronik aus. Es ist also äußerst komplex, optimale Entscheidungen zu treffen.“ Eine zusätzliche Schwierigkeit ist, dass es keine perfekte Lösung für einen Antriebsstrang gibt, da auch die Prioritäten der Hersteller eine Rolle spielen. Dies können Produktionskosten, das Gewicht und das Volumen des Antriebsstrangs oder der Energieeffizienz sein.
Ein Tag statt mehrere Monate
Die Open -Softwarelösung ermöglicht es, diese Komplexität erheblich zu verringern. Basierend auf den technischen Anforderungen variiert die Software und kombiniert rund 50 Designparameter gleichzeitig und vergleicht die simulierten Antriebsstränge mit den Prioritäten der Hersteller. Schlechte Varianten werden fallen gelassen, bessere optimiert. Nach mehreren hunderttausend Berechnungs- und Simulationszyklen findet Open Lösungen, die den Prioritäten der Hersteller am nächsten kommen. Sie können dann aus einer überschaubaren Anzahl von Varianten auswählen, die sie im Detail entwickeln und implementieren möchten. „Was Ingenieure monatelang brauchen würden, um ohne KI -Unterstützung zu tun, dauert ungefähr einen Tag mit Open“, sagt Martin Hofstetter. „Dies ermöglicht es den Entwicklungsteams, sich auf Top-Level-Entscheidungen zu konzentrieren, anstatt ihre begrenzte Zeit in die manuelle Berechnung und Simulationsarbeit zu investieren.“
Optimierung für eine ganze Fahrzeugplattform
Das Open -System kann auch flexibel erweitert werden. Als Optimierungskriterium haben die Forscher den CO hinzugefügt2 Die Emissionen erzeugten während der Verwendung des Antriebsstrangs sowie der Produktion in der gesamten Lieferkette. Dies bedeutet, dass Nachhaltigkeit bereits in der frühen Entwicklungsphase berücksichtigt wird. Als jüngste Innovation hat Dominik Lechleitner im Rahmen seiner Doktorarbeit die Optimierung von elektrischen Antriebssträngen für eine gesamte Fahrzeugplattform für eine ganze Fahrzeugplattform gelungen. Die Methode hilft, optimale Komponenten zu finden, die als Übertragsteile in den Antriebssträngen verschiedener Modelle einer Plattform verwendet werden können, um Entwicklungs- und Produktionskosten zu sparen.
„Der Open -Ansatz kann für eine Vielzahl von Produktentwicklungen verwendet werden“, erklärt Martin Hofstetter, „und wir freuen uns, mit neuen Industriepartnern zusammenzuarbeiten, um ihn an ihre Herausforderungen und Ziele anzupassen.“
Martin Hofstetter und Dominik Lechleitner wurden vom Association of German Engineers für ihre Entwicklung mit dem VDI -Preis ausgezeichnet. Martin Hofstetter erhielt auch die Kamm-Jante-Medaille der Scientific Society for Automotive and Engine Technology (WKM) und den 1. Preis der Vehicle Association Anniversary Foundation, die von der Automotive Industry Association der Automotive Industry der Austrian Economic Chamber verliehen wurde.
