Betriebsstrategien für batterieelektrische Personenkraftwagen mit mehrstufigen Getrieben

Batterieelektrische Fahrzeuge nutzen wegen des breiten Drehzahlbereichs elektrischer Maschinen meist einstufige Reduktionsgetriebe. Diese Bauweise ist einfach und effizient, lässt jedoch Freiheitsgrade zur gezielten Betriebspunktwahl ungenutzt. Mathias Jaksch untersucht, in welchem Umfang mehrstufige Getriebe in batterieelektrischen Pkw Energieeffizienz und Fahrleistungen verbessern können. Im Zentrum steht eine echtzeitfähige, zustandsbasierte Betriebsstrategie ohne prädiktive Streckeninformationen, die Zug- und Schubbetrieb getrennt behandelt. Im Zugbetrieb werden Schaltkennlinien aus dem spezifischen Energieverbrauch abgeleitet, während im Schubbetrieb eine rekuperationsgünstige Gangwahl durch modifizierte Priorisierung erfolgt. Die Untersuchungen basieren auf einer gegen Prüfstandsmessdaten validierten Gesamtfahrzeugsimulation. Parameterstudien und Fahrzyklen zeigen, dass eine geeignete Strategie die zusätzlichen Verluste eines Mehrganggetriebes überkompensieren kann. Zugleich verbessern sich Beschleunigung, Elastizität und Höchstgeschwindigkeit, ohne unvertretbar hohe Schaltaktivität zu verursachen. Damit liefert der Autor einen validierten Bewertungsrahmen, ein robustes Strategiekonzept und eine Methodik zur Applikation von Schaltstrategien mehrstufiger BEV-Antriebsstränge.

Mathias Jaksch promovierte am Institut für Fahrzeugtechnik Stuttgart (IFS) der Universität Stuttgart im Bereich Kraftfahrzeugmechatronik. Er ist aktuell als HiL-Prüfstandsingenieur in der Automobilentwicklung tätig.