Prüfstand für elektrifizierte Antriebe im Kfz

Prüfung von Antriebssystemen und Antriebskonzepten

Die Radlastmaschinen bilden die Leistungen und Drehmomente ab, die von den Rädern einer Antriebsachse des Kraftfahrzeuges auf die Straße übertragen werden. Neben üblichen Fahrfunktionen wie Beschleunigung, elektrischem und konventionellen Bremsen, Steigungen und Maximalgeschwindigkeiten kann auch die Drehmomentverteilung rechts/links als so genanntes „Torque Vectoring“ variiert werden. Dadurch kann die Fahrdynamik gesteigert und die Fahrsicherheit verbessert werden.

Die HD-Maschine erlaubt es, Antriebe mit hohen Drehzahlen zu testen. Elektrische Antriebsmaschinen mit hoher Drehzahl können leichter und kompakter aufgebaut werden. Die dann notwendige Übersetzung eröffnet zusätzlich das Potenzial z. B. über ein Stufengetriebe eine Anpassung an das Betriebskennfeld zu realisieren.

In der Automobilentwicklung nimmt die Darstellung von Funktionen im System einen immer größeren Raum ein. Dabei müssen im engeren Sinne Sensorik sowie Software und Daten in Steuergeräten untersucht werden. Beispiele zu diesem Themenfeld sind: ein sicherer Übergang zwischen elektrisch rekuperierendem und hydraulischem Bremsen, vorausschauende Fahrerassistenzsysteme, autonomes Fahren oder optimierte Betriebsstrategien für moderne Antriebs- und Batteriesysteme. Auch für dieses Aufgabenfeld stellt der Prüfstand eine flexible Plattform für Lehre und Forschung dar.

Es ist möglich eine große Vielfalt von elektrischen Subsystemen zu testen. Von eher kleinen Maschinen in so genannten mild-hybrid Systemen über potente Motoren eines elektrischen Achsantriebs bis zu kompakten Hochdrehzahl-Konzepten können elektrische Maschinen unter gleichen Belastungen wie im Kraftfahrzeug betrieben werden.

Wichtig ist, dass das gesamte Antriebssystem mit Leistungselektronik, Steuergeräten, Vernetzung und nicht zuletzt Energiespeichern wie Akkus oder sogar Supercaps geprüft werden kann. Man spricht von Testing „in-the-loop“. Dabei wird die Umgebung des Antriebssystems (also Fahrstrecke, Energiespeicher usw.) vom Prüfstand simuliert. Schließlich besteht sogar die Möglichkeit, die Nürburgring-Nordschleife an der Hochschule Heilbronn virtuell in Rekordzeit zu umrunden.