Optimierung des Fahrkomforts

Problemstellung

Bei neuen Elektrofahrzeugen wird bis zu einem gewissen Grad durch Rekuperation gebremst, was dazu führt, dass die bisherigen mechanischen Bremsen überdimensioniert sind. Aus diesem Grund wurden Konzepte für on-board Bremsen ausgearbeitet, welche sich nicht mehr im Rad, sondern direkt im Fahrzeug bei den Antriebsmotoren befinden. Die on-board Bremsen bergen einige Herausforderungen an deren Kühlung, was zusätzlichen Aufwand bedeutet. Nun soll der zusätzliche Nutzen dieses Systems bezüglich Fahrkomforts und Fahrsicherheit gezeigt werden.

Idee

Durch die Verlagerung der Bremsen ins Fahrzeug verringert sich die ungefederte Masse im Rad. Dies führt dazu, dass der Fahrkomfort erfahrungsgemäss steigt. Was diese Gewichtsverringerung für die Fahrsicherheit bedeutet, war bis vor diesem Projekt unbekannt. Mittels Mehrkörpersimulation (MKS) mit den entsprechenden Reifenmodellen wurden diese Eigenschaften untersucht und anschliessend mit realen Fahrversuchen verifiziert. Im Gegensatz zu Fahrdynamiksimulationen müssen die Reifenmodelle für den Fahrkomfort, die unebene Fahrbahn und das MKS-Modell übertragen können.

Resultat

Mit den verifizierten MKS-Modellen konnte der Gewinn an Fahrkomfort gegenüber einem herkömmlichen Fahrzeug quantifiziert werden. Auch die Fahrsicherheit, insbesondere die Bodenhaftung (road holding), weisst durch eine geringere ungefederte Masse erhebliche Verbesserungen auf. Mit dieser Arbeit wurde somit eine wertvolle Entscheidungsgrundlage für on-board Bremsen geschaffen.