Die aufgrund der gesetzlichen Anforderungen hinsichtlich Emissionsverhalten und der erwarteten CO₂-Limitierung stetig steigende Systemkomplexität im Antriebsstrang erfordert eine komponentenübergreifende Optimierung des Gesamtsystems. Darüber hinaus spielen bei der Auswahl des Gesamtsystems Kundenakzeptanz, Fahrkomfort und Fahrverhalten eine immer wichtigere Rolle. Die detaillierte Berücksichtigung der Interaktionen zwischen Verbrennungsmotor inklusive Abgasnachbehandlung, Antriebsstrang, Motor- und Getriebesteuerung bei unterschiedlichen Fahrzuständen und Umgebungsbedingungen ist bei der Konzeptdefinition unumgänglich. Um dies trotz hoher Komplexität kostengünstig und in einer frühen Entwicklungsphase zu ermöglichen, ist es nötig, ein virtuelles Abbild des Antriebsstranges in der Konzeptphase bereitzustellen. Dieses Modell muss in der Lage sein, das transiente Verhalten realistisch abzubilden und auf Applikationsänderungen unter unterschiedlichen Betriebs- und Umgebungsbedingungen richtig zu reagieren. Um diese Voraussetzungen zu erfüllen, kommen bei AVL semi-physikalische Antriebsstrangmodelle zum Einsatz. Damit können in der Frühphase der Konzeptdefinition zum Beispiel die thermodynamischen Größen wie Kraftstoffverbrauch, NO_x-Emissionen, Brennraum-Spitzendruck und Abgastemperaturniveau zur Konzeptentscheidung herangezogen werden. Diese semi-physikalischen Modelle werden auch in der Serienapplikation verwendet. Anhand eines Beispiels aus dem Nutzfahrzeugbereich wird dargestellt, wie Kraftstoffverbrauch, Emissionen und Fahrbarkeit für den realen Fahrbetrieb durch verschiedene Motor- und Antriebsstrangkonzepte verbessert werden können. AVL hat mit Cruise M eine Simulationsplattform entwickelt, die es ermöglicht, den immer komplexer werdenden Interaktionen aller Komponenten des Gesamtsystems zu begegnen. Der semi-physikalische Ansatz ermöglicht es, quantitative Aussagen über thermodynamische Größen des Verbrennungsmotors und dessen Emissionsverhaltens ohne das Vorhandensein von Messdaten zu treffen. Damit ist ein realistisches Abbilden des transienten Motorverhaltens inklusive Emissionen möglich. Im Beispiel werden das Potenzial und die Herausforderungen, welche sich durch das Downspeedingkonzept ergeben, gezeigt. Durch die Simulation können Aussagen bezüglich möglicher Verbrauchsreduktion und des Abgasverhaltens getroffen werden. Weiteres liefert die Simulation Ergebnisse für die vollständige Konzeptbewertung wie zum Beispiel den zu erwartenden Spitzendruck oder die ins Kühlsystem eingebrachte Wärme bereits bei niedrigeren Drehzahlen. Der deutlich höhere Spitzendruckbedarf bringt oft die Notwendigkeit eines neuen Grundmotorkonzepts mit sich, da das Festigkeitslimit älterer Motoren überschritten wird. Die Veränderung der Hinterachsübersetzung muss gleich wie die gegebenenfalls nötige Adaption des Kühlpakets auch konstruktiv im Gesamtfahrzeug berücksichtigt werden.