Entwicklung eines Hardware-In-The-Loop-Prüfstandes zur Untersuchung der Drehschwingungen und Bremssystemkoordination bei Einzelradantrieben von Elektrofahrzeugen

Die zunehmende Elektrifizierung des Fahrzeug-Antriebsstranges bietet viele Vorteile. So kann beispielsweise durch die Verwendung von Fahrzeug-Elektromaschinen in der Regel auf ein Schaltgetriebe sowie eine Trennkupplung verzichtet werden. Dies ist jedoch in einigen kritischen Situationen nachteilig, da somit eine Abkopplung der trägen Masse der Fahrzeug-Elektromaschine von den Antriebsrädern nicht mehr möglich ist. Bei Bremsmanövern - vor allem bei den zyklischen Eingriffen von Antiblockiersystemen (ABS) - können dadurch starke Drehschwingungen des Antriebsstranges auftreten. Für Fahrzeuge im Straßenverkehr stellt dies ein sicherheitstechnisches Problem dar. Eine mögliche Lösung für dieses Problem ist eine optimale Koordination der Fahrzeug-Elektromaschine mit dem Fahrzeug-Bremssystem. Für die Untersuchung dieser Thematik wird in dieser Arbeit die Entwicklung und Realisierung eines neuen Hardware-In-The-Lopp-Prüfstand behandelt. Dieser Prüfstand umfasst neben einer serienmäßigen Fahrzeug-Antriebswelle unter anderem einen neuartigen Aktuator zur realitätsgetreuen Nachbildung von Fahrzeug-Bremssystemen. Mit diesem ist auch eine Nachbildung sowie Weiterentwicklung von ABS-Algorithmen möglich. Die Arbeit beschreibt ausgehend von den Anforderungen den konstruktiven Aufbau, die entwickelten Steuerungs- und Regelungsalgorithmen sowie die Grundzüge des Sicherheitskonzept. Weiterhin wird anhand von verschiedenen Beispielmessungen die erzielte Systemdynamik des realisierten HIL-Prüfstandes nachgewiesen.