Configurable Seat Track Latching Mechanism

The reconfigurable seating system is a flexible seating solution for transit vehicles that allows operators to change the configuration of the floor plan in a timely manner in order to accommodate change in needs. This project consists of three senior project teams each working on a component of the design: system, track & latch, and articulation. Descriptions of the responsibilities of each team will be discussed below

Modular Hybrid Powertrain

With the current and expected CO2-emissions for passenger vehicles, a strong integration of hybridized powertrains will be necessary to reach these targets alongside other alternative propulsion systems, e.g. battery electric and fuel cell electric vehicles. The increasing diversity and complexity within a single fleet shows the challenges with current modular powertrain architectures, which are mostly derived from a manufacturing perspective and are not manufacturer independent. The answer to this problem can be observed today in different fields of application, e.g. the computer world with all its peripheral devices. The paradigm of functional design needs to be introduced in the development of the powertrain systems by utilizing object-oriented design methods. The goal of this project is to derive a modular powertrain architecture with an object-oriented layout. Dedicated use cases support the development of the interface design and the communication structure. The feasibility of this approach is shown with the simulation of driving scenarios in a virtual environment. The modularity is further demonstrated by introducing a novel object (electric heated catalyst) with the extension of the interaction between the objects and the resulting boundary conditions brought by the catalyst

Darstellung der zukünftigen Randbedingungen (chemisch/thermohydraulisch) zur Auslegung der Abgasnachbehandlung in Antriebsträngen 2025+

Im Rahmen des Forschungsvorhabens „Light Duty Vehicle – Emission Control 2025+“ ist eine Übersicht über die zukünftigen Herausforderungen von emissionsmindernden Systemen (Emission Control Systems) in Real-Driving-Emissions-Szenarien erarbeitet worden. Hierfür sind sechs unterschiedliche Antriebsstränge und Fahrzeuge auf Basis eines Zukunftsszenarios für 2025+ ausgewählt worden. Um eine Untersuchung dieser Antriebsstränge innerhalb von RDE-Szenarien zu ermöglichen, wurde eine Co-Simulationsumgebung aufgebaut, welche detaillierte Einblicke zu Temperaturverläufen, Massenströmen und vor allem Abgasrohemissionen bereitstellen kann. Auf Basis des Zukunftsszenarios wurden sechs repräsentative Antriebsstrangkonfiguration und Fahrzeuge definiert. Dabei umfasst die Auswahl sowohl Benzin-, Diesel- wie auch Erdgasantriebe, welche mit unterschiedlichen Hybridantrieben von 48V-Hybriden bis zu Plug-In Hybrid Electric Vehicle (PHEV) kombiniert wurden. Als Fahrzeuge sind sowohl kleinere Fahrzeuge des B-Segments als auch große SUVs aus dem J-Segment berücksichtigt worden. Aufbauend auf diesem Zukunftsszenario sind darüber hinaus vier virtuelle RDE-Szenarien mit einem Streckengenerierungstool erstellt worden. Die erstellten virtuellen Strecken umfassen ein weites Anforderungsspektrum von moderaten Fahrsituationen bis zu anspruchsvollen Fahrzuständen. Die entwickelte Methodik in diesem Projekt erlaubt es, emissionskritische Fahrmanöver zu identifizieren und zu quantifizieren und damit eine Grundlage für die Entwicklung von zukünftigen emissionsmindernden Systemen bereitzustellen. Die Simulationsergebnisse des konventionellen Dieselantriebsstrangs verdeutlichen dabei unter anderem die Herausforderung bei kalten Umgebungstemperaturen unter Berücksichtigung einer reduzierten AGR-Rate zu Bauteilschutzmaßnahmen und deren direkte Auswirkung auf NOx-Rohemissionen. Durch die Simulationsergebnisse des hybridisierten Dieselantriebsstrangs lässt sich in diesem Zusammenhang der Einfluss der Hybridfunktion auf das Warmlauf- und Emissionsverhalten abschätzen. Der simulierte Antriebsstrang mit konventionellem Ottomotor weist die typischen Emissionsspitzen durch Anfettung bei Beschleunigungsvorgängen auf. Der Vergleich mit den hybridisierten ottomotorischen Antriebssträngen erlaubt es dabei, das Potential der Phlegmatisierung und des elektrischen Fahrens in Hinsicht auf die Emissionsreduzierung und Abgastemperaturverschiebung einzuordnen und ermöglicht dadurch eine zukünftige Bewertung von Hybridvarianten. Durch die in diesem Projekt entwickelte Methode ist eine detaillierte Analyse und Spezifikation von Anforderungen an zukünftige emissionsmindernde Systeme möglich

2025+ Requirements on Emission Control - Provide future framework (chemical/ thermohydraulic) for the design of future emission control systems in drivetrains 2025+

This research project’s objective is to describe and quantify the boundary conditions and resulting future challenges for the emission control system. Six different combinations of powertrains and vehicles were defined based on a future scenario in 2025 considering legislative,social, and technological developments and impacts. The investigations were realized by using a complex simulation which allows to simulate all kinds of powertrain systems under real driv- ing conditions. The focus is on the engine out raw emissions, the exhaust gas temperatures and massflow profiles to quantitatively describe the future boundary conditions of aftertreatment systems. The legislative assumptions are based on the expectation of tightening the fuel consumption and emission limits while using the real driving emissions (RDE) procedure for the certification of vehicles. Although the current development shows a fleet decrease of the diesel fleet mix percentage and an increase in the SUVs percentage, the technological scenario is mainly driven by technologies to reduce fuel consumption and emissions. Hybridization and alternative fuels are promising in this context.The six powertrains represent a mix of different combustion engines powered by diesel, gasoline or compressed natural gas (CNG) in combination with variable degrees of hybridization, using P0 and P2 configuration as well as a plug-in hybrid electric vehicle structure (PHEV). The considered vehicle range spreads from small cars to executive SUVs. The aforementioned RDE routes, on which the investigations are based on, were generated with the help of a tool which was developed at the Institute of Internal Combustion Engines and Powertrain Systems (VKM) of the TU Darmstadt. These were four routes which differ in respect of driving profile and boundary conditions. Two routes satisfy the RDE boundary conditions, whereas two other ones exceed them in order to explore emission challenges outside of today’s RDE boundary conditions. The virtual RDE assessment allows to identify the general powertrain behavior in regard of exhaust gas temperatures and massflow as well as the pollutant emissions. Based on the virtual RDE maneuvers, it is possible to identify critical driving maneuvers in regard of emissions and quantify them to give the base information to develop future solutions of emission control system’s pollutants reduction requirements