Algemeen

Nieuwe wielnaafaandrijving doorstaat rijtesten

2
rijtesten op ATP-testcircuit
Stabiel rijgedrag door gemodelleerde foutenherkenning en gerichte tegenacties (foto: Fraunhofer-IFAM).

Elektrische aandrijvingen in wielen bieden een grote potentie bij de verbetering van de veiligheid en rijdynamiek van elektrische voertuigen. Er gelden echter wel hoge eisen en bij producenten van aandrijfsystemen rijst de vraag of de gevraagde veiligheidstrappen haalbaar zijn en welke specifieke eisen gelden voor serieproductie. Onderzoekers van Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM) en het Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik van de Leibniz Universität Hannover hebben oplossingen ontwikkeld die de rijveiligheid van de wielnaafaandrijvingen zelfs bij fouten volledig waarborgen.

Dynamisch bochten rijden op een natgeregende straat? Koersstabiliteit op een spekgladde weg? In het spoor blijven bij harde remmanoeuvres en dat ook nog als het systeem uitvalt? Deze testen moest een door het Fraunhofer-Institut ontwikkeld demonstratiemodel met twee wielnaafaandrijvingen op de achteras doorstaan.

De onderzoekers konden de fouten en het uitvallen van het systeem gericht simuleren en aansturen. Daarbij werden nieuwe concepten onderzocht en gedocumenteerd voor het bewaken van de aandrijving en voor de foutenafhandeling met de fouttolerante aandrijftechnologieën met als doel een veilige bedrijfstoestand onder alle condities.

Rijtesten op kletsnat testcircuit

Bij de eerste stap hebben de projectpartners data over de gevolgen van fouten verzameld en geanalyseerd. Met behulp van testmetingen en numerieke simulaties konden de onderzoekers de remmomenten bij kortsluiting van wikkelingen en het uitvallen van sensoren en componenten bepalen. Met deze kennis konden specifieke hardware- en softwareconcepten voor het foutenmanagement worden ontwikkeld.

Door het implementeren van een nieuw soort foutherkenning is een nauwkeurige lokalisering van storingen mogelijk. Uitval van de hoeksensor of stroomsensoren worden veilig herkend door vergelijking van de gemeten waarde met de berekende waarde. In het geval van fouten kan dan met de afgeleide waarden van het meedraaiende model verder worden gerekend.

De afhandeling van complicaties zoals kortsluiting in een wikkeling of in de omvormer is gebaseerd op de foutentolerante uitvoering van het aandrijfsysteem. De elektrische machine is hiertoe opgebouwd uit een aantal redundante deelsystemen, zodat optredende problemen worden geïsoleerd en de optredende remmomenten kunnen worden gecompenseerd. Een veilig stoppen van het voertuig en een noodloop zijn daardoor altijd mogelijk.

Rijtesten bevestigen theorie

Op het ATP-testcircuit in Papenburg werd het functioneren van de ontwikkelde concepten uitgebreid beproefd: rijgedrag onder natte omstandigheden, op hellingen en tijdens remmen: Met een topvermogen van 76 kW en een draaimoment van 900 Nm per achteraswiel stuurde het team het demonstratievoertuig veilig door elke uitdaging.

De testen toonden aan, dat de veiligheid door de projectresultaten belangrijk werd verbeterd, vooral bij het rijden in het technische grensgebied bij lastige weg- of weersomstandigheden. Het ontstaan van ontoelaatbare hoge remmomenten kon in elke bedrijfssituatie worden vermeden. Het voertuig bleef ook foutloos in snelle bochten en op een natgeregend of zelfs spekglad wegdek nog controleerbaar.

De eerste inschattingen voor de economische haalbaarheid van de concepten tonen bovendien aan, dat de veiligheidsmaatregelen zonder meerkosten in elektrische aandrijfsystemen kunnen worden geïntegreerd, zodat gebruik in serietoepassingen ook onafhankelijk van wielnaafaandrijvingen mogelijk is.

2 reacties op “Nieuwe wielnaafaandrijving doorstaat rijtesten

  1. Gerrit schreef:

    L.S.,

    zou e-traction.com het aantal testen hebben kunnen verkleinen?

  2. Ad Spijkers schreef:

    Dat zou zomaar kunnen, Gerrit.

x
Mis niet langer het laatste nieuws

Schrijf u nu in voor onze nieuwsbrief.

Inschrijven