Automobile auf dem Prüfstand

Die steigende Komplexität moderner Fahrzeugstrukturen und Assistenzsysteme erfordert leistungsfähige Validierungsmethoden. Im Fokus stehen dabei die Entwicklung und Absicherung moderner Fahrzeugkonzepte hinsichtlich Sicherheit, Effizienz und Fahrkomfort. Um die Wechselwirkungen zwischen Fahrzeug, Fahrzeugführendem und Umgebung zu berücksichtigen, ist eine Validierung im Gesamtsystemkontext essentiell.

Stand der Technik

Hardware-in-the-Loop-Prüfstände, wie sie im Automobilbereich üblich sind, reichen für diese Anwendung nicht aus. Sie lassen die ganzheitliche Nutzung eines Fahrzeugs in Verbindung mit den Rahmenbedingungen, wie Verkehr und Fahrer, außer Acht. Darüber hinaus können selbst bei bereits einzeln geprüften Fahrzeugkomponenten im Zusammenspiel Störungen oder unerwünschte Effekte auftreten, die es zu beheben gilt.

Technologie

Das IPEK – Institut für Produktentwicklung hat mit der Vehicle-in-the-Loop-Technologie eine Entwicklungsumgebung geschaffen, mit der das Zusammenspiel aller Subsysteme und Komponenten im Gesamtfahrzeug unter nahezu realen Bedingungen validiert werden kann. Für Kleinwagen bis Transporter bietet die Testeinrichtung umfangreiche Mess- und Simulationsmöglichkeiten. Neben Einzelprüfungen sind durchgängige Testschleifen realisierbar: Die relevanten Daten werden direkt am Fahrzeug erfasst, mit Simulationen abgeglichen und in leicht veränderten Testreihen wiederholt. Ein Fahrroboter simuliert dabei unterschiedliche Fahrstile (defensiv, aggressiv) oder Fahrprofile und unterstützt so die Validierung der Fahrdynamik. Im Unterschied zu klassischen Rollenprüfständen bietet der IPEK-Prüfstand wichtige Instrumente rund um die akustische und schwingungstechnische Überprüfung, um störende Geräusche und Vibrationen im Betrieb des Gesamtsystems zu identifizieren.

Vorteile

Die Vehicle-in-the-Loop-Technologie schafft reproduzierbare Umgebungsbedingungen, um ein Fahrzeug am Ende der Entwicklung gegen Problemfälle (u.a. Cornercases) abzusichern oder die Integration neuer Komponenten zu prüfen. Neben sicherheitsrelevanten Tests können auch Komfortfragestellungen untersucht werden. Mithilfe verschiedener Automatisierungslösungen sind umfangreiche Messkampagnen realisierbar, was z.B. für die Parameteroptimierung innerhalb der Fahrzeugkomponenten genutzt werden kann.

Optionen für Unternehmen

Das KIT bietet den Prüfstand Automobilherstellern und -zulieferern zur Produktentwicklung, Fehlersuche und Validierung von Fahrzeugstrukturen an. Neben den Prüfdienstleistungen stellt das IPEK seine Expertise bei Vorbereitung und Datenanalyse, sowie Interpretation ebenfalls zur Verfügung.