Innovative Fahrzeugtechnologien

Die Fachgebiete "Kleinmaschinen" und "Fahrzeugtechnik" widmen sich der Erforschung und Entwicklung innovativer Fahrzeugtechnologien.

Antriebsoptimierung und digitaler Zwilling

Damit sich autonome Shuttle-Busse optimal in den Verkehrsfluss integrieren können und maximale Reichweite pro Akkuladung erreichen, benötigen sie Antriebe, die möglichst gut an die Fahrstrecken angepasst sind, auf denen sie eingesetzt werden. Das Ziel des Fachgebiets Kleinmaschinen besteht daher darin, den bestehenden Antrieb in einem präzisen Modell abzubilden, zu evaluieren und zu optimieren, um die Anforderung der Fahrstrecke, die auch unter Sicherheitsaspekten notwendige Dynamik und die Auslegung des Antriebs zu einem optimalen Kompromiss zu führen. In dem Zusammenhang befasst sich das Fachgebiet auch mit der Fragestellung, inwieweit verschieden ausgelegte spezialisierte Antriebe einen Vorteil gegenüber einer Variante bieten, die für einen universellen und weiten Einsatzbereich dimensioniert ist.

FG KM Mitarbeiter Patrick Schwarz

Zu diesem Zweck können die Wissenschaftler auf einen separaten Motor gleicher Bauart mit Ansteuerungselektronik für ihre Forschungszwecke zurückgreifen. Dieser Motor wird im Laborprüfstand in Betrieb genommen, vermessen und in einem Simulationsprogramm modelliert.

Mit der hochpräzisen Messtechnik des Fachgebiets Fahrzeugtechnik wird das Fahrprofil der Busse aufgezeichnet. Mit Hilfe von Satellitennavigations-Daten wird die Strecke vermessen und samt Steigungen, Gefällen und Geschwindigkeiten digital nachgebildet. Auf Grundlage dieses Fahrprofils wird eine Simulation der Motorenleistungsfähigkeit durchgeführt. Dabei sollen die Parameter identifiziert werden, die den größten Einfluss auf die Antriebsleistung haben. Die Ergebnisse dieser Simulation werden anschließend mit Messungen am realen Motor im Prüfstand abgeglichen. Auf diese Weise kann der Antrieb hinsichtlich der skalierten Leistungsanforderungen letztlich optimal ausgelegt werden.

FG FZT Mitarbeiter Lukas Storch

Das Fachgebiet Fahrzeugtechnik selbst nutzt das aufgezeichnete Fahrprofil für den modellhaften Aufbau eines kompletten „digitalen Zwillings“ des EasyMile EZ10 in einer leistungsfähigen Simulationsumgebung.

Anstatt mit einem zusätzlichen Motor zu arbeiten wird das Forschungsteam das zur Verfügung gestellte Forschungsfahrzeug mit Messkomponenten ausrüsten, um es an einem dynamischen Fahrsimulator zu spiegeln. Auf diese Weise können die Wissenschaftler Daten über die Fahrdynamik (z.B. Bewegungen des Fahrzeugs beim Bremsen und Beschleunigen sowie Änderungen der Fahrtrichtung) sammeln, um Fahrsicherheit und Fahrkomfort beurteilen und relevante Einflussgrößen ermitteln zu können.