33
spektrum 46/2018
«
WISSENSCHAFT
Torque Vectoring – ein Begriff, der häufig in der Fahrdynamik
verwendet wird. Doch was bedeutet dieser Begriff genau und
wie nutzt die Fahrzeugindustrie diese Technik?
Torque Vectoring beschreibt eine unterschiedliche Momenten-
verteilung auf die einzelnen Antriebsräder. Hierbei wird die
Antriebskraft durch eine implementierte Regelung so aufge-
bracht, dass die Fahrdynamik des Fahrzeuges optimiert und
angepasst werden kann. In der Fahrzeugtechnik können da-
durch beispielsweise Lenkmanöver mit vermindertem Lenkauf-
wand und erhöhter Sicherheit bei dynamischer Kurvenfahrt
ermöglicht werden. Realisiert werden solche Systeme bei-
spielsweise durch modifizierte Differentiale in Kombination
mit Planetengetrieben und Lamellenkupplungen.
Ausgehend von den gegenwärtigen Anforderungen an die Fahr-
zeugindustrie hinsichtlich der Fahrdynamik und innovativer An-
triebskonzepte wird dieses Forschungsprojekt an der Hochschule
Esslingen ausgerufen. Um feststellen zu können, welche Vorteile
sich durch die Verknüpfung von neuen Antriebskonzepten und
der Fahrdynamik ergeben, wird eine variable Momentenvertei-
lung der Fahrzeugräder untersucht. Das sogenannte Torque
TORQUE VECTORING AN EINEM
POWER-SPLIT-HYBRID-MODELLFAHRZEUG
WERNER KLEMENT, PATRICK HÖRNER, ADRIAN IBRAHIM, KEVIN KARRER, STEFFEN LENZ
Vectoring soll dabei an einem Modellfahrzeug im Maßstab 1:5
implementiert und analysiert werden.
ANTRIEBSKONZEPT DES
MODELLFAHRZEUGS
Das Antriebskonzept des Modellfahrzeuges basiert auf dem Toy-
ota-Hybrid-System (THS), das ein elektrisches Getriebe darstellt.
Neben der Steuerungselektronik, den Invertern, einem Boost-
Converter und den Akkumulatoren werden ein Verbrennungsmo-
tor, zwei elektrische Maschinen und ein sogenanntes Power Split
Device verwendet [1]. Das Power Split Device besitzt ein Planeten-
getriebe, welches die Leistung des Verbrennungsmotors auf zwei
Pfade verteilt. Ein Teil der mechanischen Leistung des Verbren-
nungsmotors wird über eine elektrische Maschine, die als Gene-
rator arbeitet, in elektrische Leistung umgewandelt. Eine weitere
elektrische Maschine wandelt diese elektrische Leistung wieder
zurück in mechanische Leistung. Ein großer Vorteil des Hybrid-
konzepts ist die stufenlos einstellbare Übersetzung. Diese ermög-
licht durch Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors die
optimale Betriebspunktauswahl. Das Differential sorgt dafür, dass
die beiden Antriebsräder stets das gleiche Drehmoment und so-
mit auch die gleichen Antriebskräfte auf die Fahrbahn übertragen.
WISSENSCHAFT
