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Forschungsprojekt OpEneR

Reichweite von Elektrofahrzeugen lässt sich erheblich steigern

18. Juli 2014, 10:36 Uhr | Ingo Kuss

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Lösungsvarianten für effizienteres Fahren

Es ist ein altes Sprichwort, dass eine vorausschauende Fahrweise die beste Methode ist, den Spritverbrauch zu senken. Deshalb wurde die Funktion der adaptiven Geschwindigkeitsregelung (ACC) speziell auf einen energiesparenden Fahrstil ausgelegt. Darüber hinaus liefern verbesserte Navigationsdaten Angaben zu Steigungen und Gefällen sowie Geschwindigkeitsbeschränkungen, während eine Kommunikation des Fahrzeugs mit der Infrastruktur über Ampelphasen informiert. Diese Daten bilden einen elektronischen Horizont, mit dem sowohl die ACC- als auch die Segelfunktion weiter optimiert werden können. Letztere teilt dem Fahrer mit, wann er vor Ortseinfahrten oder Geschwindigkeitsbeschränkungen den Fuß vom Gas nehmen sollte. Unter optimaler Nutzung des Fahrzeugschwungs schaltet das Getriebe dann selbstständig in den Leerlauf.

Ebenfalls gestaltet wurden ein intuitives HMI-Konzept sowie ein attraktives Cockpit mit einem frei programmierbaren TFT-Display, was die Lesbarkeit der relevanten Informationen erleichtert. Dank der verbesserten Navigationsdaten ist die Berechnung der verbleibenden Reichweite deutlich genauer und für den Fahrer leichter nachvollziehbar.

Eine weitere umfangreiche Aufgabe bestand in der Optimierung des Zusammenspiels von elektrischem Antriebsstrang und regenerativem Bremssystem. Zur bestmöglichen Rückgewinnung statteten die Ingenieure zwei Peugeot 3008 e-4WD als Versuchsträger mit dem Bosch iBooster, einem elektromechanischen Bremskraftverstärker, und einem speziell für Elektrofahrzeuge angepassten ESP-Bremsregelsystem aus. Das Antriebskonzept besteht aus jeweils einem Elektromotor pro Achse, der sowohl antreiben als auch Energie zurückgewinnen kann. Auf dieser technischen Basis haben die Partner innovative Rekuperationsstrategien wie eine regenerative Bremskraftverteilung zwischen Vorder- und Hinterachse entwickelt, die für optimale Rekuperationsgrade und Fahrzeugstabilität sorgen.

Nachdem diese Funktionen in die beiden Versuchsträger eingebaut worden waren, wurden zahlreiche Testfahrten unternommen. Zur Messung des Effizienzgewinns wurden von AVL, Bosch und FZI entwickelte Simulationswerkzeuge und Prüfstände genutzt. Die Realtests wurden auf den privaten Teststrecken von Bosch und CTAG sowie dem „Intelligent Public Road Corridor“ von CTAG durchgeführt. Im Vergleich zu einem typisch sportlichen Fahrer konnte der Energieverbrauch mit den Fahrstrategien um 27 bis 36 Prozent gesenkt werden – je nach Bereitschaft des Fahrers, den Empfehlungen Folge zu leisten. Die Fahrzeit nahm dabei nur um acht bis 21 Prozent zu. Rund fünf Prozentpunkte der Energieeinsparung sind allein der intelligenten Drehmomentverteilung zwischen den Elektromotoren der Vorder- und Hinterachse geschuldet, die keinen Einfluss auf die Fahrzeit hat.