Endlich Road to Rig: - MBtech Group

Endlich Road to Rig: 

Durchgängige Entwicklungsmethodik mittels innovativem Prüfstandssystem 

für die vollumfängliche Validierung von alternativen Antriebssystemen 

Wien, 25.04.2013

Agenda 

1. Heutige und zukünftige Herausforderungen bei der Absicherung von Antriebsträngen 

2. Veränderungen bei der Entwicklung von E-Antriebsträngen 

3. Prozessveränderung durch Antriebs-Systemprüfstände 

4. MBtech Testcenter Alternative Antriebe 

5. Möglichkeiten und Grenzen einer realitätsnahen Erprobung auf einem hochdynamischen und 

klimatisierten Prüfstand 

6. Endlich Road to Rig – das neue Prüfstandskonzept R2R 

7. Trägheitskompensation 

8. Experimentelle Ergebnisse 

9. Zusammenfassung 

25.04.2013 | Endlich Road to Rig 2

Die Entwicklung von Produkten mit alternativen Antrieben erstreckt 

sich mittlerweile über die gesamte Mobilitätsbranche 

Auswahl von Modellen* mit alternativem Antrieb 

Fuso 

Canter Eco Hybrid 

MAN 

Lion´s City Hybrid 

Mercedes 

S-Klasse Hybrid 

Mercedes 

A-Klasse E-Cell 

EVT 

Ion 4000e 

Segway PT 

i2 

Truck Bus Pkw 

Roller E-Bikes 

Peterbilt/Eaton 

EvoBus 

Citaro F-Cell 

Mercedes 

SLS AMG E-Cell 

Toyota 

Prius 

Mini Scooter 

E Concept 

Clean mobile 

* Bildquelle Hersteller 


Neben etablierten Playern sind neue Unternehmen und Joint 

Ventures auf dem Zukunftsmarkt alternativer Antriebe aufgetaucht 

Auswahl von Marktteilnehmern 

Fahrzeuge 

Systeme/ Komponenten 

Infrastruktur 

Lösungen und 

Dienstleistungen 

Kommunen/ 

Städte 


Wegen noch geringer Stückzahlen müssen die Entwicklungskosten 

weiter stark optimiert und längerfristig vorfinanziert werden 

Noch kein "Pay-off" der Entwicklungskosten absehbar 

Über 30 Mrd EUR werden in den kommenden 

4 Jahren in die Elektromobilität investiert 

(Add-on zu normalen Entwicklungsbudgets) 

Zusätzlich werden Kaufanreize durch 

Steuerbegünstigung etc. geschaffen 

Produziert werden bis Ende 2015 weltweit 

erst zirka 810.000 Elektrofahrzeuge 

(optimistisches Szenario) 

Auf jedes Fahrzeug entfielen somit 

knapp 40 TEUR Entwicklungskosten!! 

Den notwendigen Aufwänden stehen bei klassischer Refinanzierung durch Stückzahlumlage 

in den kommenden Jahren keine nennenswerte Umsätze oder gar Gewinne gegenüber! 


Kosten steigen auch durch die hohe Anzahl von Varianten und 

deren Kombinatorik − Entwicklungskomplexität nimmt zu 

Zunahme der Komplexität 

Fahrzeug 

E/E 

Neue Antriebskomponenten 

Powertrain 

Varianten 

Kombinatorik 

Varianten 


Varianten 


Varianten 

Für die Elektrifizierung müssen ergänzende 

Komponenten entwickelt werden, oder sie 

ersetzen Teile des Powertrains 

Ergänzende Komponenten sind im 

Schwerpunkt mechatronisch oder sogar 

rein elektrisch 

Neben der Variation von Fahrzeug, E/E und 

Powertrain nimmt auch die Varianz der neuen 

Antriebskomponenten weiter stark zu 

Markenprägende Funktionalitäten bzw. 

kundenerlebbare Eigenschaften müssen für 

verschiedenste Kombinationen von Fahrzeug- 

Großmodulen spezifizierbar sein 

Die weitgehend autonome und parallele 

Entwicklung der Großmodule wird weiter durch 

integrierte Prozessmodelle ersetzt 


Klassisch erfolgt die Entwicklung und Absicherung der 

Großmodule parallel – die finale Absicherung erfolgt im Auto 

Beispiel: Absicherung E/E und Powertrain 

Gesamtfahrzeug 

E/E und Powertrain validieren ihre 

Produktanteile parallel mit eigenen 

Testsystemen 

Elektrik/Elektronik 

PEP E/E 

Powertrain 

PEP Antrieb 

Validierung Fahrzeug 

Die Gesamtfahrzeugorganisation 

erprobt und bestätigt alle 

Systeme mit Fahrzeugen 

Alle Änderungen in Funktion und 

Reifegrad müssen übergreifend 

geplant und dokumentiert werden 

Durch die Varianz der E/E und 

des Powertrains werden 

zunehmend mehr Entwicklungsfahrzeuge 

benötigt 

Wenn ein Entwicklungsfahrzeug 

nicht fährt, fallen für alle anderen 

Disziplinen die Erprobungen aus 


Bei stärker elektrifizierten Antrieben hat die Powertrain 

Entwicklung weniger Anteil – andere definieren den Antrieb 

Beispiel: Absicherung E/E 

Elektrik/Elektronik 

PEP E/E 

PEP E-Antrieb 

Gesamtfahrzeug 

Zunehmend mehr Antriebsvarianten 

werden elektrifiziert 

Die Abhängigkeiten zwischen 

Fahrzeug- und Antriebs-E/E 

nehmen weiter zu (Bsp. Plug-In) 

Verantwortung für den reinen 

E-Antrieb wandert in den Bereich 

E/E – damit verantwortet E/E 

(zunehmend) den Powertrain 

Test- und Erprobungsmethoden 

aus der Entwicklung Powertrain 

müssen von der E/E Entwicklung 

angepasst und verwendet werden 

Validierung Fahrzeug 

Der kundenerlebbare Powertrain 

muss von Powertrain und E/E 

markenspezifisch darstellbar sein 


Für die Entwicklung und Absicherung muss heute sehr früh 

auf Prototypenfahrzeuge zurückgegriffen werden 

Heutige Entwicklungsabläufe 

Vorentwicklung 

E-Drive Komponenten 

Serienentwicklung 

E-Drive Powertrain 

Vernetzung der 

Komponenten zu 

einem Gesamtsystem 

Nutzung Komponentenprüfstand 

Nutzung Antriebsprüfstand 

Applikationsentwicklung 

E-Drive Powertrain - Fahrzeug 

Integration aller Funktionen 

und Absicherung im Fahrzeug 

Nutzung E-Fahrzeuge 

Erprobung/ Abstimmung 

Ziel-Fahrzeug 

Abstimmung aller 

Parameter und Eigenschaften 

Diverse Mess- und 

Prüfeinrichtungen notwendig 

Wenig Durchgängigkeit der 

Testfälle und Tests 

Großmodule werden erst sehr 

spät im Verbund getestet 

Hohe Anzahl von Entwicklungs- 

Fahrzeugen nötig 

Diverse SW/ HW Stände in der 

E-Fahrzeugflotte 

Reifegrad nur sehr aufwändig 

darstellbar 

Simulation 

HiL Powertrain 

HiL Fahrzeug 

Nutzung Zielfahrzeug 

Entwicklungszeit hängt von der 

Testzeit im Fahrzeug ab 

Entwicklungszeit hängt vom 

aktuellen Wetter ab 


Zielführend wäre ein Antriebs-System-Prüfstand, der 

möglichste viele Antriebs- und E/E-Tests ermöglicht 

Zukünftige Entwicklungsabläufe 

Vorentwicklung 

E-Drive Komponenten 

Serienentwicklung 

E-Drive Powertrain 

Vernetzung der 

Komponenten zu 

einem Gesamtsystem 

Nutzung Komponentenprüfstand 

Applikationsentwicklung 

E-Drive Powertrain - Fahrzeug 

Integration aller Funktionen 

und Absicherung im Fahrzeug 

Erprobung/ Abstimmung 

Ziel-Fahrzeug 

Abstimmung aller 

Parameter und Eigenschaften 

Weniger Entwicklungsfahrzeuge 

nötig 

Verkürzung der Entwicklungszeit 

durch schnellere Integration und 

Applikation möglich 

Funktionsorientierte Entwicklung 

und Absicherung am Produkt 

Fakultätsübergreifende 

Entwicklung E/E und Powertrain 

Durchgängigkeit der Tests (auch 

über verschiedene Großmodule) 

Nutzung Antriebs-System-Prüfstand (ASP) 

Nutzung Prototypen 

Nutzung Zielfahrzeug 

Änderungen und deren 

Auswirkungen sind transparent 

Bekannte Fehlerbilder und 

Testfälle stehen übergreifend 

zur Verfügung (lessons learned) 

Transparenz der Reife 


Der Antriebs-System-Prüfstand ermöglicht umfassende und 

übergreifende Entwicklungsarbeit und Tests von der frühen 

Phase bis in die Serie 

Fahrzeug 

Powertrain 

Elektrik/ 

Elektronik 

Neue Antriebskomponenten 

Antriebs - System 

Prüfstand 

(ASP)

Ein Antriebs-System-Prüfstand (ASP) fasst „das Beste“ aus 

zwei solitären Welten zu einer innovativen Lösung zusammen 

E/E 

HiL 

Vernetzung 

Fahrzeugerprobung 

Test-Center 

Alternative Antriebe 

Motor & Getriebe 

Antriebstrang 

Fahrzeugerprobung 

Powertrain 

Bildquelle: Hersteller, FKFS Stuttgart 


Variable Lösungen für die Aufnahme von Komponenten, 

Systemen oder Fahrzeugen je nach Entwicklungsphase 

Variable Einbringung von "Prüflingen" 

1 

Flexibler System- und Komponententräger (Prüfstandsschlitten) 

Prototypen- bzw. A-Musterphase 

Komponenten- / Systemtests 

Einfacher Auf- / Umbau und Handhabung der Komponenten 

Optimale Zugänglichkeit für die Entwicklungsarbeit 

2 

Integration von Teilaufbauten/ Antriebsstrang 

Prototypenphase oder Sonderkomponenten in bekannter Architektur 

Systemverbundtests und erste Performancetests 

Schnelle Aufrüstung durch Integration als "rooling chassis" 

Gute Zugänglichkeit für Entwicklungsarbeit 

3 

Fahrzeugtests 

Absicherungsphase/ fortgeschrittene Serienentwicklungsphase 

Laufende oder Meilensteinorientierte Absicherung und 

Reifegradermittlung des Gesamtsystems 

Freigabe von Funktionen zur Erprobung oder SW-Releases 

Abnahme und Überprüfung von Sicherheitsfunktionen 


Der ASP kann neben den Antriebskomponenten auch alle E/E 

Komponenten (z.B. auch Kühlkreisläufe) real betreiben 

Übersicht E-Drive Systemprüfstand 

Kühlwasser 

Abgas 

Klimakammer 2 

Klimakammer 1 

HV-Batterie 

Lader 

AC/DC Wandler (PWR) 

DC/DC Wandler 

Onboard Ladegerät 

VCU 

Getriebe 

Fahrtwind 

Batteriesimulation 

Netzsimulation 

Wasserpumpe 

Klimakompressor 

HV-Batterie 

E-Maschine 

weitere HV Komponenten 

Prüfstands- 

Controller 

Messmittel 

Data 

Logger 

Temperatur/ 

Druck 

Strom/ 

Spannung 

Restbussimulation 

12 Volt 

Versorgung 

12 Volt 

Verbraucher 

Fkt. / ECU 

Simulation 

19.06.2013 | E-Drive Systems 14

Für die Validierung von E-Antrieben werden zu den Standardtests 

spezifische E-Drive Testumfänge ergänzt 

Beispielhaftes Testprogramm Elektrische Antriebe 

heiß 

kalt 

Straßensimulation Dynamische Lastfälle Klimatests 

Straßendauerlauf 

(Autobahn, Stadt, Überland) 

Bergfahrten (Alplauf) 

Zertifizierungszyklen 

Zyklendauerläufe 

Rekuperationszyklen 

Wechsellast 

Dauertests 

spezifische Dauerläufe mit 

festgelegten Drehzahlniveaus 

Dauerhaltbarkeit Komponenten 

Dauerläufe mit/ohne BattSim 

Vollgas- & Geschwindigkeitswechseltest 

Basis Komponenten NVH 

Max Drehzahl/ Max Drehmoment 

Grenztests LE/ Batterie 

Transiente Belastungen 

µ Split-Test Bremsung 

Fahrzeugapplikation 

Optimierung aller Systemparameter 

Betriebszustände (z.B. Grenzen) 

Regelsysteme (z.B. Beschleunigung) 

Komfortsysteme (z.B. Klima) 

Kaltstart 

Komponententemperatur 

Kühlkreisläufe 

Thermomanagement 

Heiß-/ Kalttests 

E/E Messungen 

Ein/All-Phasenschluss/ -ausfall 

selektive Komponentenausfälle 

Verhalten bei Interlock 

Ladevorgänge AC, DC 

Teilnetz-Kommunikation 

Isolationsüberwachung 


Der Antriebs-System-Prüfstand (ASP) kann im Umfeld der 

Fahrzeugerprobung auf 3 Arten eingesetzt werden 

1 

?? 

Antriebs-System-Prüfstand 

Vor der Erprobung 

(Erst)-Inbetriebnahmen, Flashen, Diagnose auf dem 

Prüfstand ggf. im vollklimatisierten Stand-/ Fahrbetrieb 

Feststellung/ Verbesserung der Erprobungswürdigkeit/ 

-verfügbarkeit durch Vortests 

(z.B. Vortests zu SW/HW Funktionen, Fahrbarkeit, 

Peak- und Dauerbelastung, echte Batteriereichweite, 

Thermomanagement, Aktivität Regelsysteme) 

2 

Erprobung 

parallel zur Erprobung 


Daten-/ Infoaustausch 

Zeitnaher Abgleich Erprobungsdaten ggü. Prüfstandsmessdatendaten 

Nachstellung aktueller Fehlerfällen bei der Erprobung 

z.B. zur Definition von Nachtests 

Parallele Fehlersuche/ -behebung mit Experten in 

Deutschland zur Erhöhung der Verfügbarkeit der 

Fahrzeuge / Experten auf Erprobung 

Vortest von kurzfristigen SW-Änderungen vor Freigabe 

zu Erprobung 

3 

Erprobungsergebnisse 

Nach der Erprobung 


Fehler nachstellen / nachvollziehen (für Sommer/ Winter/ 

sonstige Fahrerprobungen) 

Fehlersuche und -behebung (Dokumentation!) 

Absichern von SW-Änderungen durch gezieltes 

nachfahren von Erprobungs-Logs oder Fehlerevents 

Anpassen/ Erweitern der Vor-Erprobungstest zur 

Verbesserung der Testdatenbank/ Erprobungsgreife 


Flexibel kann auf dem Prüfstand von der Batterie als 

Komponente bis zum kompletten Fahrzeug getestet werden 

Frontansicht 

Fahrzeug/Antriebstrang Testkammer 

(voll klimatisiert) 

HV-Komponenten 

Testkammer 

(voll klimatisiert) 


Auf dem Prüfstand können PKW-Antriebe von kleiner bis 

mittlerer Leistung betrieben werden 

Daten zu den Abtriebsmaschinen und Klimabedingungen 

2 Lastmaschinen pro Achse, fest verbunden 

Bis zu 440 kW Leistung pro Achse 

Max. Drehmoment: ~3000 Nm (am Rad) 

Drehzahl: bis zu 3000 U/min (am Rad) 

höchste Dynamik mit Asynchronmaschinen - schnelle 

Regelung (10 kHz !) durch Trägheitskompensation 

Triebstrang identisch zur Straße belastet 

Assistenzsysteme im Fahrzeug auf dem Prüfstand aktiv 

Variation der Kammertemperatur von -30°C - +50°C 

Parallele Regelung der Batterietemperaturen 

Zusätzliche Variation der Komponententemperaturen 

Beispiel: Fahrzeug Testkammer 


Mit einer zweiten Klimakammer können separat und parallel 

HV-Batterien oder andere HV-Komponenten getestet werden 

Daten zur Komponenten Testkammer 

Kammer für große Traktionsbatterien 

Raumgröße L/B/H: 3,9 x 2 x 3,5 [m] 

Prüfling kann mit Rollwagen 

eingebracht werden 

Dauerleistung von 400 kW, 

kurzzeitig 630 kW 

Spannungsbereich bis 850 V 

Regelungsarten: 

Konstantspannung 

Spannungsrampen 

Batterie-Modelle 

Volle Klimatisierung 

Die Temperatur kann über einen 

Bereich von -30°C - +50°C 

eingestellt werden 

Beispiel: Komponenten Testkammer 


Die Komponenten Testkammer verfügt über genügen Raum 

und Leistung zum Test von Verbundsystemen 

Daten zur Komponenten Testkammer 

Batterie-Simulation für den Teststand 

Die Batterie-Simulation kann für beide Klimakammern 

verwendet werden (Asynchrone Verwendung). 

Spannungsniveau: 5 bis 850 V (potentialfrei, 

+/- 0,2% v. Endwert, 

Ripple +/- 0,5V) 

Leistung/Strom: 400 kW / 600 A (Dauer) 

530 kW / 700 A (1min/5min) 

630 kW / 750 A (5sec) 

Regelgenauigkeit: +/- 0,2% v. Endwert 

Regelungsarten: Konstantspannung, Spannungsrampen, Matlab-Simulink Modelle 


Endlich Road to Rig 

Ausgangspunkt: 

Antriebsstrang im Fahrzeug auf der Straße 

VKM 

E -Maschine 

Rad 

LV 

VD 

SG 

Rad 

RV 

VG 

Rad 

LH 

HD 

Rad 

RH 



Neues Prüfstandskonzept R2R: 

Umgebung des Antriebsstrangs wird in Form von Modellen am Prüfstand 

in Echtzeit mitgerechnet 

Karosseriemodell 

n LH 

M LH 

Radmodell 

n LV Radmodelmodell 

M LV 

M RV Rad- 

n RV 

M RH Radmodell 

n RH 

VKM 

n LV,soll 

M LV 

M RV E -Maschine 

n RV,soll 

n LV,ist SG 

R 

AM 

AM 

VD 

FU LV 

RV 

FU 

R 

VG 

n RV,ist 

M LH 

M RH 

n LH,soll 

n LH,ist 

R 

FU 

AM 

LH 

HD 

AM 

RH 

FU 

R 

n RH,soll 

n RH,ist 




Beginn Zyklus 1 – Drehmomente an den Seitenwellen werden gemessen, … 


n LH 

M LH 

Radmodell 


M LV 

M RV Rad- 

n RV 


n RH 

VKM 

n LV,soll 

M LV 


n RV,soll 

n LV,ist SG 

R 

AM 

AM 

VD 

FU LV 

RV 

FU 

R 

VG 

n RV,ist 

M LH 

M RH 

n LH,soll 

n LH,ist 

R 

FU 

AM 

LH 

HD 

AM 

RH 

FU 

R 

n RH,soll 

n RH,ist 




Radmodelle berechnen mit Größen vom Karosseriemodell (Aufstandskräfte, 

Fahrzeuggeschwindigkeit, usw.) … 


n LH 

M LH 

Radmodell 

n LV Rad- 

M LV 

M RV Rad- 

n RV 

M RH Rad- 

n RH 

modell 

modell 

modell 

VKM 

n LV,soll 

M LV 


n RV,soll 

n LV,ist SG 

R 

AM 

AM 

VD 

FU LV 

RV 

FU 

R 

VG 

n RV,ist 

M LH 

M RH 

n LH,soll 

n LH,ist 

R 

FU 

AM 

LH 

HD 

AM 

RH 

FU 

R 

n RH,soll 

n RH,ist 




Rückgabewerte für Karosseriemodell (Längskräfte, usw.) und vor allem 

Raddrehzahlen, … 


n LH 

M LH 

Radmodell 

n LV Rad- 

M LV 

M RV Rad- 

n RV 

M RH Rad- 

n RH 

modell 

modell 

modell 

VKM 

n LV,soll 

M LV 


n RV,soll 

n LV,ist SG 

R 

AM 

AM 

VD 

FU LV 

RV 

FU 

R 

VG 

n RV,ist 

M LH 

M RH 

n LH,soll 

n LH,ist 

R 

FU 

AM 

LH 

HD 

AM 

RH 

FU 

R 

n RH,soll 

n RH,ist 




die als Sollwerte für die Drehzahlregler dienen, die wiederum 

Zündimpulse für Frequenzumrichter vorgeben – Ende Zyklus 1 


n LH 

M LH 

Radmodell 


M LV 

M RV Rad- 

n RV 


n RH 

VKM 

n LV,soll 

M LV 


n RV,soll 

n LV,ist SG 

R 

AM 

AM 

VD 

FU LV 

RV 

FU 

R 

VG 

n RV,ist 

M LH 

M RH 

n LH,soll 

n LH,ist 

R 

FU 

AM 

LH 

HD 

AM 

RH 

FU 

R 

n RH,soll 

n RH,ist 




Vorteile: 

n-Regelung statt M-Regelung an der Radnabe erlaubt präzise Abbildung der 

Straßenbelastung (z.B. auch bei ABS) 

Maschinen dürfen bis zu 3-faches Rad-Trägheitsmoment aufweisen, somit 

können Asynchronmaschinen eingesetzt werden (geringer Drehmomentrippel, 

Robustheit, Sicherheit) 

Nachbildung unterschiedlicher Rad-Trägheitsmomente ist ohne Änderung der 

Maschinen möglich 

Wichtige Voraussetzungen: 

Sehr schnelle Regelung (Schleifendurchlaufzeit < 200 µs) 

Neue Methode für Trägheitskompensation 


Trägheitskompensation 

Wunschkonfiguration: 

M SW 

ω 

J R 

M SW 

1 

J R 

s 

ω 

30 

π 

n ist 

Rad 

T 

ideal 

( s) 

( s) 

1 30 

( ) π 

nist 

= = 

M s J s 

SW 

R 


Verhältnisse am Prüfstand: 


M SW 

M LS 

ω 

J AM 

M SW 

1 

J R 

s 

ω 30 n soll 

M LS 

n ist 

Regler 

AM 

π 

FU 

Radmodell 

n ist 

=G(s) 

( s) 

( ) 

nist 

1 30 

Tklassisch 

( s) 

= = G s ≠ 

M s J s π 

SW 

R 

( ) T ( s) 

ideal 




( ) 

P s 

= 

1 1 

JsGs 

R 

( ) 

M SW 

ω 

M LS 

J AM 

M SW 

P(s) 

ω 30 n soll 

M LS 

n ist 

Regler 

AM 

π 

FU 

Radmodell 

n ist 

=G(s) 

( s) 

= 

( ) ( s) 

nist 

1 1 30 

Tneu 

( s) 

= G s = 

M s J sG π 

SW 

R 

( ) T ( s) 

ideal 




M SW 

M LS 

ω 

J AM 

M SW 

P(s) 

( ) 

P s 

ω 30 n soll 

M LS 

n ist 

Regler 

AM 

π 

FU 

Radmodell 

b0 

G( s)= s + a 

( ) 

0 

n ist 

=G(s) 

1 1 1 s+ 

a0 1 a0 

1 

= = = + 

JsGs Js b Jb Jb s 

R R 0 R 0 R 0 


Szenario 1: Volllastanfahrt 

Experimentelle Ergebnisse 

Gerade, trockene Straße 

Erster Gang eingelegt 

Fahrzeug rollt, Pedalwert α = 0 % 

Pedalwert α von 0 auf 100 % 

Starke Schwingungen im Antriebsstrang 




1000 

800 

600 

links vorne 

rechts vorne 

links hinten 

rechts hinten 

M SW (t) [Nm] 

400 

200 

0 

-200 

-400 

-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 

t [s] 



M SW (t) [Nm] 


250 

200 

150 

1.4 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.5 

t [s] 

330 

n(t) [1/min] 

328 

links vorne 

rechts vorne 

326 

links hinten 

rechts hinten 

324 

1.4 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.5 

t [s] 



M SW (t) [Nm] 


250 

200 

150 

1.4 1.41 1.42 1.43 1.44 1.45 1.46 1.47 1.48 1.49 1.5 

t [s] 

Wichtige Erkenntnis: 

Drehmomentverteilung ist nicht anhand der 

Drehzahlen erkennbar bzw. unterscheidbar 

Nachfahren vorbestimmter Drehzahlwerte führt 

nicht zur gewünschten Drehmomentverteilung 




1000 

800 

600 

links vorne 

rechts vorne 

links hinten 

rechts hinten 

M SW (t) [Nm] 

400 

200 

0 

-200 

-400 

-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 

t [s] 



600 

500 

400 


M SW (t) [Nm] 

300 

200 

100 

0 

-100 

-20 

links vorne 

rechts vorne 

links hinten 

rechts hinten 

-10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 

t [ms] 



226 

224 

222 


n(t) [1/min] 

220 

218 

216 

links vorne 

rechts vorne 

214 

links hinten 

rechts hinten 

212 

-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 

t [ms] 



Szenario 2: Eisplatte 

Gerade, trockene Straße 

Eisplatte 

Zweiter Gang eingelegt 

Pedalwert α von 0 auf 100 %, 

Fahrzeug beschleunigt 

Rechte Fahrzeugseite fährt über eine Eisplatte 

Starker Radschlupf für kurze Zeit 


Szenario 2: Eisplatte, Drehzahl rechts 


n(t) [1/min] 

500 

480 

460 

440 

420 

400 

380 

360 

340 

320 

300 

-0.3 

Prüfstand vorne 

Prüfstand hinten 

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 

t [s] 


Szenario 2: Eisplatte, Drehzahl rechts 


n(t) [1/min] 

500 

480 

460 

440 

420 

400 

380 

360 

340 

320 

300 

-0.3 

Prüfstand vorne 

Straße vorne 

Prüfstand hinten 

Straße hinten 

-0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 

t [s] 


Szenario 3: ABS-Bremsung auf µ-low 


Gerade Schneefahrbahn 

Geschwindigkeit ca. 50 km/h 

Bremspedal wird voll betätigt 

ABS-Einsatz (alleine durch das Fahrzeug selbst ausgelöst!) 


n(t) [1/min] 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 


Szenario 3: ABS-Bremsung auf µ-low, Drehzahl rechts vorne 

-50 

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

t [s] 


n(t) [1/min] 

450 

400 

350 

300 

250 

200 

150 

100 

50 

0 


Szenario 3: ABS-Bremsung auf µ-low, Drehzahl rechts vorne 

Prüfstand 

Straße 

-50 

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 

t [s] 


Zusammenfassung

Vorteile Prüfstandskonzept R2R: 

Zusammenfassung 

Abbildung der realen Straße auf dem Gesamtfahrzeug-Prüfstand 

Belastung und Funktionen des Antriebsstranges sind identisch zum 

Straßenbetrieb 

Assistenzsysteme im Fahrzeug sind auch auf dem Prüfstand aktiv 

Drehmomente und Drehzahlen werden ohne Messfelgen gemessen 

Zusätzlich Erfüllung aller Aufgaben eines Rollenprüfstandes (Ausnahme: 

Reifengeräusch) 

Minimale Rüstzeiten 

Kein Parametrierungsaufwand für Regelungstechnik 

Erstinbetriebnahme und Vorerprobung bereits unter realistischen und dabei 

trotzdem sicheren Bedingungen 


Vorteile Prüfstandskonzept R2R: 

Zusammenfassung 

Nur ein Prüfstand für: 

Alle Fahrzeugvarianten 

Alle Geländeprofile 

Alle Reibwerte, rechts und links unterschiedlich 

Alle Beladungszustände 

Alle Fahrzustände einschließlich normierter Testzyklen für Straßenfahrt 

NVH-Entwicklung, bspw. Drehschwingungsoptimierung des 

Antriebsstrangs im Fahrzeug 

Applikation von Motor, Getriebe und Assistenzsystemen in Bezug auf 

Fahrbarkeit 

Abgasemission 

Verbrauch

Endlich Road to Rig: - MBtech Group

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