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TU Berlin

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Getriebekompetenzzentrum des Fachgebiets Elektronische Mess- und Diagnosetechnik

Lupe

Kundenansprüche und Umweltrichtlinien stellen konkurrierende Ansprüche an ein Fahrzeug dar. Auf der einen Seite besteht der Wunsch nach einem sportlich und spontan reagierenden Fahrzeug mit einem großen Leistungsvermögen während auf der anderen Seite Emission- und CO2-Richtlinien den Schadstoffaustoss begrenzen sollen. 

Neben dem Verbrennungsmotor ist das Getriebe eine wesentliche Komponente, die die Leistungsfähigkeit und den Wirkungsgrad des gesamten Triebstrangs beeinflusst.

Durch den Aufbau eines Getriebekompetenzzentrums an der Technischen Universität Berlin möchte wir die Möglichkeit schaffen am Standort Berlin Grundlagenforschung im Getriebebereich zu ermöglichen und so einen
entscheidenden Beitrag zur Weiterentwicklung von Getriebesystemen leisten.

Zu diesem Zweck wird parallel zu den Forschungsvorhaben der nichtlinearen Regelungstechnik, der Verschleissprozesse und der hybriden Modellbildung ein Getriebeprüfplatz aufgebaut. Dieser Prüfplatz soll sowohl für Einzelmessungen als auch für Dauerlaufversuche geeignet sein und sieht den elektrischen Antrieb des Prüflings (Kombination aus Getriebe und Anfahrelement) vor. Um die Simulation des Schub- und des Zugbetriebs zu ermöglichen wird eine elektrische Abtriebsmaschine den Getriebeausgang bremsen oder beschleunigen können. 

Messtechnik

Um das Betriebsverhalten des Prüflings beobachten zu können, ist der Einsatz von zwei Drehmomentmesswellen (an- und abtriebsseitig) vorgesehen. Darüber hinaus sollen unterschiedliche Druck-, Strom- und Temperaturmessmöglichkeiten eine möglichst komplette Erfassung der Systemzustände ermöglichen. Für die Messdatenverarbeitung und die Protokollierung wird ein PXI-System der Firma National Instruments eingesetzt.

Steuerungstechnik

Die Prüfplatzsteuerung erfolgt ebenfalls über das zuvor erwähnte PXI-System, welches die beiden Umrichtereinheiten für die Antriebs- und die Abtriebsseite durch den Prüfzyklus führt und verschiedene Sicherheitsfunktionen realisiert.
Übergeordnet wird eine Sicherheitssteuerung eingesetzt, um einen sicheren Betrieb des Prüfplatzes zu gewährleisten. So werden neben den NOT-HALT Informationen auch die Betriebsart oder Bereitschaftssignale der verbundenen Steuerungen fortlaufend überwacht und entsprechende Handlungen ausgeführt.
Innerhalb der Antriebssterung wird eine sichere Drehzahlüberwachung Safety Limited Speed (SLS) je nach Betriebsart durchgeführt. Im Falle eines NOT-HALT Ereignisses werden beide Antriebe innerhalb von 3 Sekunden auf Drehzahl 0 mit der Funktion Safe Stop 1 (SS1) zurückgefahren. Im Anschluss ist die Funktion Safe Toque Off (STO) aktiv. Diese sorgt dafür das die Motoren keine Momentenanforderungen umsetzen.

Kommunikation mit dem Getriebesteuergerät

Um einen möglichst realitätsnahen Betrieb des Prüfstands zu ermöglichen ist das PXI-System mit CAN-Schnittstellen versehen. Damit soll die Möglichkeit einer Restbussimulation (Momenteneingriff u.ä.) ermöglicht werden.

Gegenwärtiger Stand des Aufbaus

Nachfolgend finden Sie einige Schnappschüsse aus unserer gegenwärtigen Arbeit:

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Prof. Dr.-Ing. Clemens Gühmann
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