Dynamische Prüfstände. Die Straße auf den Prüfstand geholt.

Fahrzyklus-Simulation

Zur Erfüllung strengerer Emissionsvorschriften reicht es nicht mehr aus, Motoren und ihre Abgasnachbehandlungssysteme nur auf dem Stationärprüfstand zu entwickeln. Es müssen Instationäreffekte mitberücksichtigt werden, die das Verhalten gerade in Beschleunigungs-, Verzögerungs- und Gangwechselphasen signifikant beeinflussen.

Wir bieten die Lösung – mit dynamischen Motorprüfständen, die das Straßenfahrprofil des Fahrzeuges auf ein Motorfahrprofil umrechnen. Auffälligkeiten werden hier sofort erkannt und eliminiert und je nach Bedarf können unterschiedlichste Zyklen (Stadt, Autobahn, Überland, Rennstrecke) simuliert werden.

Fahrzeugumgebung im Griff

Für den instationären Motorfahrbetrieb ist eine Simulation der Fahrzeugumgebung unerlässlich. Wir haben die Lösung.

Spezielle Rechenprogramme erstellen das physikalische Modell, das das virtuelle Fahrzeug in allen Belangen (Widerstände, Trägheiten, Wirkungsgrade etc.) abbilden kann. Zusätzlich werden die Kühlluftströmungen um den Motor herum geschwindigkeitsabhängig so variiert, dass die Verhältnisse im Motorraum exakt nachgestellt werden können. Nur so sind z. B. realistische Katalysatortests mit bestmöglicher Übereinstimmung zum Straßenfahrbetrieb zu erreichen.

Ein weiteres Detail ist die Restbus-Simulation: Motorsteuergeräte sind auf die Kommunikation zu benachbarten Steuergeräten – z. B. von Getriebe und ABS-System – angewiesen, um fehlerfrei im Instationärbetrieb arbeiten zu können. Diese Kommunikations-Signale werden mittels CAN-Bus-fähiger Prüfstandsautomatisierung simuliert und über den Bus dem Motorsteuergerät zur Verfügung gestellt.

Unsere Motorprüfstände – ob stationär oder dynamisch – bringen Sie in der Entwicklung effizient weiter. Denn sie lassen sich ganz auf Ihre Anforderungen abstimmen.

 

 

Neuer 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.

Darüber hinaus lassen sich auch einzelne Komponenten von Verbrennungsmotoren, Getrieben und Elektromotoren prüfen, inklusive Steuerstrategien und elektrischer Energiequellen. 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 FEV-Prüfstandsregler mit der Fähigkeit zur Real Time Calculation 4 KHz verbaut.
  • In den Antriebsstrangprüfstand lassen sich zudem verschiedene Zusatzfunktionen implementieren, über: Matlab/Simulink, AMESim(3), GT-Suite(3), Dymola(3) und C/C++.
  • Die offene Integrations- und Testplattform CarMaker (IPG) 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), ermöglicht eine Kälteleistung von 100 KW und 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.