Aktive Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen

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Aktive Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang von Hybridfahrzeugen

Tareilus, Alfred / Endres, Hans-Dieter / Oflaz, Ali / Schneider, Hans-Jürgen

Die Einführung von hybridisierten Antriebssträngen in PKWs hat in den verschiedenen Fahrzeugen zu unterschiedlichen Konzepten geführt. Bei ZF wird hier das Parallelhybridkonzept mit einer im Triebstrang integrierten el. Maschine verfolgt. Diese Konfiguration bietet gegenüber den klassischen Triebsträngen das Potential, mit Hilfe der el. Maschine das Schwingungsverhalten des Antriebsstranges zu beeinflussen. Im Rahmen der Entwicklung des neuen 8-Gang Automatgetriebes wurden die Möglichkeiten zur gezielten Dämpfung von unerwünschten Schwingungen untersucht. In dem Beitrag werden die unterschiedlichen Schwingungs-Phänomene des Antriebsstranges vorgestellt und die Möglichkeiten der aktiven Einflussnahme durch die Einspeisung von Dämpfungsmomenten der el. Maschine erläutert. Im Hinblick auf das Komfortverhalten stehen hier besonders Schwingungen während des Anfahrens (verursacht durch steile Momentengradienten), sowie die Reduzierung der Auswirkungen von Drehungleichförmigkeiten des Verbrennungsmotors im Fokus. Speziell im Leerlauf sind die Ladevorgänge für die Traktionsbatterie schwingungstechnisch kritische Zustände, die neue Lösungsansätze verlangen. Das vorgestellte Adaptive Notch Verfahren ist eine regelungstechnische Möglichkeit, die mit geringen Anforderungen an die Steuerrechnerperformance sehr gute Ergebnisse erzielt. Das aus der Nachrichtentechnik bekannte Verfahren verwendet einen LMS-Algorithmus zur adaptiven Nachführung der Filter-/Modellparameter und ist daher robust gegenüber Veränderungen der Regelstrecke. Die Messergebnisse veranschaulichen die Effektivität der aktiven Schwingungsdämpfung und verdeutlichen das Potential dieser Maßnahmen als sinnvolle Ergänzung und Unterstützung der bekannten passiven Dämpfungssysteme.