4WD-Antriebsstrang Prüfstand

Einer für alles.

Prüfstände für die Automobilindustrie müssen heute immer höhere Leistungsanforderungen erfüllen, die geforderten Testläufe werden komplexer und sollen die Realbedingungen möglichst genau und reproduzierbar abbilden.

Zur Ermittlung realitätsnaher Werte bei Schadstoff- und CO2-Emissionen sowie Kraftstoff bzw. Stromverbrauch hat die Europäische Union das neue Messverfahren WLTP (Worldwide harmonized Light-Duty Test Procedure) entwickelt und seit 1. September 2018 für jede Erstzulassung eines Neuwagens auf den Käufer verbindlich festgeschrieben. Es löst den NEFZ-Zyklus (Neuer Europäischer Fahrzyklus) als Grundlage der offiziellen Typgenehmigung neuer Pkw-Modelle durch den Hersteller ab.

Vor dem Hintergrund der sich verschärfenden Umweltgesetzgebung und der vorgeschriebenen Prüfungen unter Realitätsbedingungen hat ElringKlinger Motortechnik, Idstein einen neuen, hochmodernen 4WD-Antriebsstrang-Prüfstand in Betrieb genommen. Er bietet deutlich mehr Leistungspotenzial und eine höhere Flexibilität für alle Arten von Testläufen, die gefordert sind.

Denn bei steigendem Innovationsdruck werden die Zeitfenster für die Entwicklung bis zur Serienreife immer enger. Die zunehmende Komplexität der Antriebsstrangkomponenten und deren Management sowie die Interaktion der verschiedenen Steuergeräte für Motor, Getriebe und Hybridantrieb mit intelligenten Fahrerassistenzsystemen erfordern heute eine frühzeitige Validierung des Gesamtsystems auch ohne das Vorhandensein eines Prototypenfahrzeugs.

Multikonfigurations-Prüfstand für breites Spektrum an Untersuchungen

Auf dem neuen 4WD-Allrad-Prüfstand können mit hoher Genauigkeit, Dynamik und Flexibilität alle Antriebsarten getestet werden – vom Verbrennungsmotor über Hybridantriebe (Verbrennungsmotor mit seriellen oder parallelen Elektromotoren, Range Extender mit Elektroantrieben, Brennstoffzellensysteme bei Elektrofahrzeugen etc.) bis zu Elektroantrieben.

Neben der Einzelkomponentenprüfung an Verbrennungsmotoren, Getrieben, Elektromotoren und Batterien lassen sich insbesondere auch die Steuerstrategien für die Verschaltung der Komponenten prüfen und optimieren. So braucht es zur Erprobung der unterschiedlichen Antriebs- und Getriebekonzepte nur einen Prüfstandsaufbau.

Das Leistungsspektrum umfasst

  • Antriebsuntersuchungen und Optimierungen des Antriebsstrangs
  • Getriebeuntersuchungen und Optimierungen der Hybrid-Schaltstrategie
  • Fahrzeugvermessungen – stationär, in WLTC Testzyklen und RDE-Zyklen
  • Zu den Stärken zählt die Simulation der kompletten Fahrdynamik inklusive Brems- und Rekuperationsvorgängen sowie Kurvenfahrten
  • Kältefahrten bis -10°C sind für die Bereiche Luft-, Kühlmittel- und Öl-Management möglich

Moderne technische Ausstattung

Die technische Ausstattung des neuen Antriebsstrangprüfstands ist auf die Bedürfnisse der Automobil- und Zulieferindustrie abgestimmt.

  • Mit vier Asynchronmotoren, die direkt auf die Achsen wirken, können sowohl Front, Heck- und Allradantriebe getestet werden.
  • Die Leistungsdaten der vier ASM-Radmaschinen sind 433 KW / 3400 Nm / 1200 rpm.
  • Das Trägheitsmoment liegt bei 3,57 kgm2, der Motornennstrom beträgt 709 A, die Überlastfähigkeit 1,2.
  • Der Prüfstand ist mit einem der effizientesten und offensten Automatisierungssysteme ausgestattet: MORPHEE mit Ethercat-Übertragung. Die Software bietet alle Funktionen, die für Motorenprüfprogramme erforderlich sind, angefangen von einfachen manuellen Prüfungen bis hin zu automatischen dynamischen Versuchen.
  • Für die Regelung der Belastungseinrichtung und die Überwachung des Prüflings ist ein OPV-Prüfstandsregler mit der Fähigkeit zur Real Time Calculation 4 KHz verbaut.
  • In den Antriebsstrangprüfstand lassen sich zudem verschiedene Zusatzfunktionen implementieren, zum Beispiel über gängige Werkzeuge wie: Matlab/Simulink, AMESim(3), GT-Suite(3), Dymola(3) und C/C++.
  • Die offene Integrations- und Testplattform X-MOD (FEV) ermöglicht mit intelligentem Fahrermodell, detailliertem Fahrzeugmodell sowie hochflexiblen Modellen für Straße und Verkehr den Aufbau kompletter und realistischer Testszenarien, um den Fahrversuch von der Straße auf den Rechner zu holen.
  • Der Prüfstand verfügt über einen Fahrtwindsimulator bis 140 km/h, einen Batteriesimulator (48 bis 1000 Volt) und stellt für die Durchführung von Testfahrten bei einer Umgebungstemperatur von -10°C eine Kälteleistung von 200 KW bereit. Er ist mit Schnittstellen zu allen derzeit gängigen Emissions-Messgeräten versehen.

Für anspruchsvolle Testing- und Entwicklungsaufgaben ist ElringKlinger Motortechnik mit dem neuen Prüfstand hochmodern aufgestellt, um als verlässlicher Partner Entwicklungen schneller voranzubringen und Kunden einen Wettbewerbsvorteil zu verschaffen.