Inhalt und Ziele

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll für die frühe Phase des Produktentwicklungsprozesses eine Methode zum Testen hybrider Antriebsstrangkonzepte an vernetzten Verbrennungsmotoren- und eines Elektromotorenprüfständen entwickelt werden. Hierfür erarbeiten die KIT-Institute ETI, IFKM und FAST neue Methoden und Technologien. Die Steuerung der Prüfstände obliegt dabei einer am FAST entwickelten Gesamtfahrzeugsimulation, welche die übrigen Fahrzeugkomponenten sowie die Umgebungseinflüsse bzw. Fahrstrecken simuliert. Ein besonderes Augenmerk wird hierbei insbesondere auf Temperatureinflüsse gelegt, die z.B. die Batterieeigenschaften maßgeblich beeinflussen.

Zu Beginn werden die Randbedingungen untersucht. Hierbei wird erarbeitet welche Kommunikationsmethoden möglich sind und welche Schnittstellen sowie zusätzliche Funktionalitäten bei den Prüfständen implementiert werden müssen. Ebenso werden die Anforderungen an die Hardware und die entsprechenden Testfälle definiert. Im weiteren Verlauf wird an den involvierten Instituten eine beispielhafte Vernetzung realisiert.

Das genannte Simulationsmodell wird vom Institutsteil Fahrzeugtechnik in der Fahrdynamiksoftware CarMaker aufgebaut und mit MATLAB/Simulink-Modellen erweitert, um eine realistische Restbussimulation darzustellen. Um entsprechende Informationen über das abzubildende Fahrzeug aus der Simulation bereitgestellt zu bekommen, werden Versuche an einem hybridelektrischen Fahrzeug auf dem Gesamtfahrzeugprüfstand VEL (VEL – Vehicle-in-the-Loop Prüfstand) durchgeführt. Hierbei werden Einflussgrößen ermittelt, die für die Abbildung des hybridelektrischen Antriebsstrangs auf die Motorenprüfstände bzw. in der Simulationsumgebung benötigt werden.

Anhand des Simulationsmodells und der Testfälle wird die Vernetzung geprüft und die Messdaten aufgezeichnet. Zur Verifikation der Methodik werden diese mit den Messdaten eines vergleichbaren Hybridfahrzeugs in Kombination mit einem Gesamtfahrzeugprüfstand verglichen. Zuletzt erfolgt die Auswertung im engen Austausch mit den Industriepartnern, die Ausarbeitung des Leitfadens und eine detaillierte Dokumentation.