Kursplan för kalenderåret 2004
HYBRIDA FORDONSDRIVSYSTEMMIE100
Hybrid Vehicle Drive Systems

Antal poäng: 5. Betygskala: TH. Valfri för: E4, F4, M4. Kursansvarig: Mats Alaküla (LTH), Mats Leksell (KTH), Inst f ind elektrotekn o aut. Rekommenderade förkunskaper: FAF024 Grundläggande Fysik eller FAF250 Fysik – våglära och kvantmekanik och FME012 Mekanik, allmän kurs eller FAF260 Tillämpad vågrörelselära och FME052 Mekanik, allmän kurs. Prestationsbedömning: Skriftlig tentamen och godkända inlämningsuppgifter. Övrigt: Kursen ges i samarbete med KTH och Chalmers och läses samtidigt av alla skolor, sannolikt med ett stort deltagande från industrin. Vissa undervisningsmoment kräver resor till annat lärosäte. Sådana resor bekostas av skolan. Hemsida: http://www.iea.lth.se.

Mål
Kraven på att moderna vägfordon skall vara bränslesnåla och högpresterande ökar ständigt. Ett viktigt medel för att nå detta mål är elektrifiering av nästan alla laster ombord, även inkluderande själva framdrivningen. Det innebär att sådana laster som traditionellt drivs via en rem från förbränningsmotorn, istället drivs helt elektriskt. Fördelarna är flera, dels blir driften effektivare, dels kan lasten placeras friare vilket underlättar uppbyggnaden av fordonet. Om fordonets framdrift görs delvis elektriskt driven talar man om hybridfordon. Fördelen är att man genom balansering av vilken drivkälla som används (förbränningsmotorn eller elmaskinen) kan utnyttja förbränningsmotorns egenskaper bättre.

Övergången till hybrida fordonsdrivsystem kräver betydligt större kunskaper om systemaspekter vad gäller energiomvandling. Detta gäller både konstruktion och drift av fordonet. Denna kurs ger inledande kunskaper inom området.

Kunskapsmål
Efter genomgången kurs skall eleven ha

Färdighetsmål
Efter genomgången kurs skall eleven ha utvecklat färdighet i att välja lämpligaste drivsystemtyp för ett hybridfordon med ett givet användningsområde samt att skapa styrstrategier för hybrida drivlinor.

Attitydmål
Efter genomgången kurs skall eleven ha självförtroende i att kunna applicera modellbyggnad och analys på hybrida fordonsdrivsystem.

Innehåll
Framdrivning och hjälpkraft. Effekt, moment och varvtal. Förbränningsprocesser – Otto, Diesel, HCCI m.m. Utväxling – manuell, automat, CVT osv. Verkningsgrad och emissioner. Multipla systemspänningar. Fossilt bränsle, biobränsle – tillgång, kostnad och prestanda. EV, HEV-serie, parallell, mild, power split, FCV. Konventionell servostyrning, AC, broms, tryckluft osv. Eldrivna alternativ, funktion, verkningsgrad. Krav på elmaskiner och kraftelektronik i fordon. Dimensioneringskriteria. Livslängd, vikt, pris osv. Fältförsvagning, startegenskaper, momentrippel osv. Olika typer av reglering, behov av sensorer. Bränsleceller – princip, funktion och uppbyggnad. Fördelar och nackdelar med olika utförande. Utvecklingstrender. Elektriska lagringsmedia (t.ex. batterier och superkondensatorer).

Körcykler, verkningsgrad och utsläpp för några utvalda drivlinor. Acceleration, start och andra krav på fordon. Regenerativ bromsning. Behov av effekt och – energilagring i hybrid och FC fordon.

Kursen innehåller 36 timmar föreläsning, 2x4 timmar laborationer samt 2 inlämningsuppgifter.

Litteratur
Kompendium i Hybrida Fordonsdrivsystem (KTH/LTH 2003).