Bewertungsverfahren und Modularisierungsstrategien für Elektrofahrzeug-Antriebssysteme

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Verfahren entwickelt, welches durch die Verwendung von gleichen elektrischen Antriebsmodulen über mehreren Fahrzeugklassen eines Herstellers einen möglichst geringen Entwicklungsaufwand erreicht und Stückzahleneffekte nutzbar macht. Ausgangspunkt dieser Arbeit ist die systematische Aufstellung des Lösungsraumes für Elektrofahrzeugantriebe. Das Antriebssystem kann sich dabei aus mehreren elektrischen Maschinen unterschiedlicher Typen, Leistungsklassen und Anordnungen, sowie ein- oder mehrstufigen Getrieben zusammensetzen und an einer oder zwei Achsen angeordnet sein. Im zweiten Schritt wird ein Bewertungsverfahren entwickelt, welches mittels Nutzenfunktionen Zielerreichungsgrade der An­forderun­gen für alle Antriebs­morphologien bestimmt. Die Kosten für die Herstellung des Antriebs werden mit Hilfe eines integrierten, stückzahlenbasierten Kosten­modells für die Antriebssysteme ermittelt. Die Antriebsmorphologie, die unter Einhaltung eines Kostenziels für den Antrieb den höchsten Nutzwert erreicht, stellt in der jeweiligen Fahrzeugklasse den optimalen Antrieb dar. Die Auswahl eines, für die jeweilige Fahrzeugklasse, optimierten Antriebskonzeptes führt jedoch dazu, dass mehrere verschiedene Antriebssysteme entwickelt werden müssen. Daher wird das Bewertungsverfahren auf zwei virtuell definierte Fahrzeughersteller angepasst, mit dem Ziel eine möglichst geringe Anzahl an Antriebsmodulen auszuwählen, die in allen Fahrzeugklassen die jeweiligen Kostenziele erreichen und darüber hinaus keine oder möglichst geringe Verschlechterungen der Zielerreichungsgrade der Anforderungen bedingen.