MEHREN zielt auf die Elektromobilität im urbanen und suburbanen Individualverkehr ab. MEHREN hat zum Ziel, Radnabenantriebe erstmals für den praktischen Einsatz in Kraftfahrzeugen nutzbar zu machen. Ziel des Continental PT Teilvorhabens ist die Entwicklung der Raddrehzahlregelung. Hauptaufgabe zur Erreichung des Ziels ist die Entwicklung der Fahrdynamikregelung/Motion Control mit Schwerpunkt auf den antriebsstrangseitigen Funktionen (Drehmomentaufteilung, Drehzahlfensterregelung, Rekuperationsstrategie) und deren Evaluierung. Als Ergebnis erwartet Continental Automotive GmbH die Beschreibung der praxisgeprüften funktionalen Architektur von Antriebs- und Bremssystemfunktionen für ein radnabenangetriebenes Fahrzeug, wobei die inverterintegrierte Drehzahlfensterregelung eine Verbesserung der Fahrdynamik und Rekuperation möglich macht. Die Verbesserungen werden mit Messergebnissen dokumentiert. Durch die Unterstützung bei der Anforderungsanalyse und funktionale Sicherheitsanalyse wird erforscht und dokumentiert, wie zukünftige radnabenmotorbasierte Antriebssysteme und deren Regelung spezifiziert und gebaut werden müssen, um die erzielte Sicherheit, Robustheit und Regelbarkeit in Serie sicherstellen zu können.
Im Rahmen des Projekts wird ein Elektrofahrzeugkonzept mit hochintegriertem Radnabenantriebssystem entwickelt. Das Antriebssystem integriert den Radnabenmotor mit mechanischer Bremse, Leistungselektronik und Regelintelligenz, so dass es sich für die Großserienproduktion in puncto Kosten und Zuverlässigkeit eignet. Der Projekterfolg wird durch die praktische Integration und Erprobung des Radnabenantriebs in den Hinterrädern zweier Fahrzeuge als Technologieträger demonstriert. Anhand der Technologieträger wird die Integration des Radnabenantriebssystems in die bestehende Fahrwerksarchitektur, die innovative Fahrdynamikregelung (durch intelligente Zentralansteuerung der Radantriebe und des Bremssystems) und die Umsetzung des zugehörigen funktionalen Sicherheitskonzepts nachgewiesen, evaluiert und im Fahrversuch erprobt. Das Ford Teilvorhaben umfasst die Erstellung des Anforderungskatalogs für den Radnabenantrieb aus Gesamtfahrzeugsicht, die Optimierung einer bestehenden Fahrwerksarchitektur für das spezifizierte Radnabenantriebssystem sowie den Aufbau von zwei Versuchsfahrzeugen als Technologieträger. Weiterhin umfasst der Arbeitsplan die Entwicklung und Bereitstellung einer intelligenten Zentralsteuerung der Radantriebe für die Fahrdynamikregelung sowie die Planung, Durchführung und Auswertung der umfangreichen Fahrzeugerprobung.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Erprobung eines serienfähigen Radnabenmotors mit den entsprechenden Fertigungsmethoden für den Einsatz in Personenkraftfahrzeugen. Schwerpunkte bei dieser Entwicklung sind die Maximierung der Drehmoment- und Leistungsdichte sowie die Sicherstellung der Zuverlässigkeit des Antriebs bei den im Rad gegebenen Umgebungsbedingungen und die serientaugliche Fertigung der Einzelkomponenten des Motors. Die Projektziele der KSM Castings Group sind die Entwicklung von serienfähigen Fertigungsverfahren für den Rotor sowie die Fertigung des Rotors für einen Demonstrator. KSM beteiligt sich an der Feinspezifikation der produktionstechnischen Anforderungen für die Überführung in eine Serienfertigung. Vor dem Hintergrund einer geplanten Serienfertigung des Radnabenmotors werden die produktionstechnischen Anforderungen an die Konstruktion und die Fertigungsverfahren im Detail definiert. Die Kernaufgabe von KSM besteht in der Konstruktion des Rotorgehäuses und der Fertigung im CPC-Verfahren. Die sich aus der mechanischen Auslegung des Rotorgehäuses ergebenden Geometriedaten werden hier in eine fertigungsgerechte Konstruktion umgesetzt. Basierend auf der Geometrie des Rotorgehäuses konzipiert, konstruiert und fertigt KSM ein entsprechendes Kokillengusswerkzeug. Auch die Bemusterung des Werkzeugs sowie ggf. notwendige Optimierung daran werden von KSM durchgeführt. Zu allen Arbeitsschritten erfolgt eine umfassende Dokumentation.
Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines extrem leichten, kompakten und dennoch leistungsstarken Radnabenmotors für Anwendungen im PKW- und Nutzfahrzeugsektor auf Basis einer neuen Wicklungstechnologie in Verbindung mit Leichtbautechniken. Die Ziele des Teilvorhabens sind die auf Leichtbau orientierte Konzeption und Konstruktion des gesamten Radnabenmotors incl. der Wicklung, die Auslegung des Magnet- und Kühlkreises sowie die arbeitsteilige Entwicklung eines neuen Umrichterkonzeptes mit Integration der Ansteuerelektronik in die Radnabe. Die Auslegung des Magnet- und Kühlkreislaufs hat großen Einfluss auf die gravimetrische Leistungsdichte, die erreichbaren Drehmomente, die Masse, die Eisenverlustleistung und die Dynamik des Radnabenmotors. Das gemeinsam zu entwickelnde neue Umrichterkonzept ist geeignet, den Motor mit eisenloser Luftspaltwicklung robust mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben. AP-Nr.1: Grundlagen/Lastenheft AP-Nr.2: Anforderungsprofil-Leichtbau -Radnabenmotor AP-Nr.3: Konzepterstellung/Auslegung AP-Nr.4: Modellierung/Simulation AP-Nr.5: Technologieerarbeitung für Fertigung AP-Nr.6: Aufbau der Technologieträger /Demonstratoren AP-Nr.7: Messtechnische Bewertung /Eigenschaftsanalyse AP-Nr.8: Technische Dokumentation, Ergebnisaufbereitung.
Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines extrem leichten kompakten und dennoch leistungsstarken Radnabenmotors für die Anwendung im PKW- und Nutzfahrzeugsektor auf Basis einer neuen Wicklungstechnologie in Verbindung mit Leichtbautechniken. Im Teilvorhaben sollen eine hochintegrierte Motorkonstruktion sowie ein in hohem Maße automatisiertes Fertigungskonzept zur stückzahlvariablen Produktion entwickelt werden. Dazu werden die Eignung und Einsatzmöglichkeiten von Leichtbauwerkstoffen, wie Metallschäume und Faserverbundwerkstoffe und andere bei der Fertigung von Radnabenmotoren noch nicht eingesetzte Werkstoffe untersucht. Diese Erkenntnisse fließen in Konstruktions- und Fertigungsrichtlinien für zukünftige Generationen von Radnabenmotoren ein und werden für weitere potentielle Einsatzgebiete angepasst. Das entwickelte Leichtbaukonzept soll der Forderung und den hohen Ansprüchen am Markt an ressourceneffiziente, alternative Antriebslösungen Rechnung tragen.
Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines extrem leichten, kompakten und dennoch leistungsstarken Radnabenmotors für Anwendungen im PKW- und Nutzfahrzeugsektor auf Basis einer neuen Wickeltechnik in Verbindung mit Leichtbautechniken. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung und Fertigung von prototypischen und faserverbundgerechten CFK-Rotoren und -Deckeln für ultra-leichte Radnabenmotoren auf Basis von prozesscharakterisierenden Probeprogrammen und technologiedemonstrierenden Bauteilen. Hierbei soll eine Gewichtsreduktion und kompaktere Bauform mit weiterer Funktionsintegration und erhöhter Schadenstoleranz erreicht werden. Weiterhin wird eine Reduktion der strukturellen Komplexität mit einem Potential für einen hohen Automatisierungsgrad in der Produktion für die CFK-Baugruppe erarbeitet. Um das Gesamtziel des Projektes zu erreichen, müssen im Teilvorhaben der INVENT GmbH bearbeitet werden: - Erstellen von Konzepten für ein integrales CFK-Rotor-Deckel-Bauteil (ggf. hybrid CFK-Metallschaum) - Prüfung der Eignung von Faserverbundmaterialien und hybriden Materialkombinationen für die Rotor- Deckel-Baugruppe des Radnabenmotors - Analyse und Auswahl geeigneter Materialkombinationen: CFK-, CFK-Aluminiumschaum, diverse Zusatzmaterialien für Funktionsintegration (z.B. zur Schwingungs- und Lärmreduktion bzw. zur Erhöhung der Schadenstoleranz) - Konzeptbewertung und Auswahl je eines Vorzugskonzeptes - Belastungsgerechte Topologieoptimierung von der integrierten CFK-Rotor-Deckel-Baugruppe sowie simulativer Eigenschafts- und Eignungsnachweis mit Hilfe der Finite Element Methode (FEM) und detaillierte Konstruktion - Bereitstellung von Probenmaterial und Halbzeugen - Aufbau Fertigungswerkzeuge für integrierter CFK-Rotor-Deckel-Baugruppe (ggf. auch hybrid CFK Metallschaum) und Fertigung dieser - Analyse der Wirtschaftlichkeit der einzelnen Konzepte sowie der Transfermöglichkeit auf andere Industriebereiche.
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