Elektromobilität & Fahrzeug "Adaptives Fahrwerk für radnabengetriebene Elektrofahrzeuge" - COMO II - E4

Ausgehend von vorhandenen GFDS, wird ein Basisfahrwerk mit je einem GFDS pro Rad konzipiert und ausgelegt. Hierzu wird der begonnene Integrationsprozess des GFDS fortgeführt, um neben der Piezodrossel alle für den Betrieb erforderlichen Komponenten, wie elektrische Ansteuerung, Drucksensorik, Sensorauswertung und Regler im GFDS unterzubringen. Hierfür soll die MID-Technik zum Einsatz kommen, welche eine Integration von dreidimensionalen Schaltungsträgern, Gehäuse und Fine-Pitch-Anwendung ermöglicht. In der Summe entsteht ein Subsystem, welches über eine kombinierte Energie- und Datenschnittstelle steuerbar, lokal alle erforderlichen Funktionen, wie Kraftregelung, Diagnose, Fail-Safe, Druckmessung, etc. realisiert. Ein zentraler Koordinator steuert die radbezogenen Subsysteme entsprechend den Erfordernissen des Gesamtfahrzeugs über ein geeignetes Netzwerk. In einem ersten Schritt werden passive Quer- und Längsstabilisatoren beibehalten. Lediglich ihre Funktion wird durch eine Anpassung der Feder- und Dämpferhärte unterstützt, um das Fahrverhalten in Kurven, bei dynamischen Lenkwechseln sowie in Beschleunigungs- und Bremsphasen zu verbessern. Da keine Energiezufuhr stattfindet, besitzt dieser Lösungsansatz naturgemäß Grenzen, die sich z.B. bei längeren Kurvenfahrten bemerkbar machen. Allerdings werden bei diesem Ansatz neben dem GFDS keine weiteren Elemente benötigt wodurch Kosten und Energieverbrauch nicht ansteigen. Um diese Grenzen zu verschieben werden in einem zweiten Schritt aktive Lösungen eingesetzt, die allerdings strenge Kriterien der Energieeffizienz erfüllen müssen. Im Fokus stehen hier geschlossene Luftsysteme, die entweder aktiv betrieben über Kolben oder Bälge oder passiv über schaltbare pneumatische Gegenkopplungen Kräfte in das Fahrwerk einspeisen und die problemlos an die bestehenden GFDS angebunden werden können. Diese Systeme stellen eine Erweiterung der vorhandenen langsamen Niveauregulierung dar und sollen durch Nutzung geeigneter Integrationstechniken möglichst gut in die vorhandenen Baugruppen integriert werden. Ein Kosten-Nutzen-Vergleich der erweiterten Möglichkeiten aktiver und semiaktiver Nick- und Wankstabilisierung mit den zuvor entwickelten passiven Lösungen ist ein wichtiges Resultat dieser Untersuchungen. Unter Nutzung modellbasierter Optimierungsverfahren wird eine Fahrwerkauslegung für ein Elektrofahrzeug mit Radnabenmotoren durchgeführt. Alle erforderlichen Komponenten inklusive der GFDS werden entworfen, gefertigt, nach Einzeltest integriert und in das Versuchsfahrzeug eingebaut. Die verschiedenen Stufen der Fahrwerkregelung werden entworfen und implementiert, so dass ein komplett funktionsfähiges System zur Verfügung steht mit dem sowohl das Basisfahrwerk als auch die erweiterten Nick- und Wankstabilisierungen im Fahrversuch überprüft werden können.