Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird ein Gesamtfahrzeugprüfstand entwickelt und die Ergebnisse für Folgeprojekte aufbereitet. Das Wasserstoffbrennstoffzellenfahrzeug Homer 1 des Teams Hydro2Motion an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften München soll durch ausgewählte Prüfabl.ufe und Prüfmethoden vermessen und optimiert werden. Den Kern der Technik bildet dabei ein drehzahlgeregleter Antrieb bzw. Bremsbetrieb, Sensorik zur Ermittlung von Drehmoment,

Drehzahl und Vorschub sowie Messelektronik zur Auswertung der Sensorsignale. Alle Computerprogramme sind in der Programmiersprache Matlab® gehalten. Ein Notebook dient als Rechenmedium und ist über einen Raspberry Pi® mit der Messelektronik verbunden. Bei der Konstruktion und Auslegung des Prüfstands ist auf relevante Sicherheitsanforderungen, vorwiegend kosteneffiziente Komponenten sowie auf einen modularen und anpassbar Aufbau geachtet worden.

Der Prüfstand wurde während der Entwicklungsarbeiten laufend den Anforderungen angepasst und optimiert. In dieser Arbeit werden die in dem Zeitrahmen einer Abschlussarbeit erbrachten Ergebnisse gezeigt und gleichzeitig Lösungsansätze für Optimierungsmaßnahmen vorgestellt.

Die Motivation für diese Arbeit besteht aus zwei Hauptpunkten. Zum einen besteht das Bestreben die Vorleistungen der Alumni des H2M-Teams auf den Wettbewerben der Vorjahre zu übertreffen und zum anderen stehen Themengebiete zu Verbrauch und Emission von Kraftfahrzeugen im öffentlichen Diskurs. Die Öffentlichkeit verlangt saubere und sparsame Antriebskonzepte um die Gesundheit der Bevölkerung und die Ressourcen für Nachfolgegenerationen zu schützen und zu erhalten. Dieser Forderung hat sich das Hydro2Motion-Team mit der Aufgabe ein kompromisslos sparsames Fahrzeug zu entwickeln verschrieben.

Das Kriterium auf den Effizienzwettbewerben ist die Reichweite des Fahrzeugs. Um die Reichweite weiter steigern zu können, müssen alle Verluste auf ein Minimum reduziert und der Antriebsstrang des Fahrzeugs kompromisslos optimiert werden. Ein Prüfstand zur Messung, Erprobung und Validierung der Fahrzeugparameter, auch während den Wettbewerben ist unverzichtbar für das Team. Die Grundlage für effektive Effizienzsteigerungsmaßnahmen hat Herr Felix Sebastian Schürmann in seiner Bachelorarbeit „Effizienzsteigerung am Hydro2Motion-Fahrzeug“ gelegt und soll in Laufe der Diplomarbeit in Teilen als Grundlage für die Umsetzung der Prüfkonzepte dienen.

Für die Fahrzeugentwicklung steht dem Team ein Rollenprüfstand zur Verfügung. Dieser ist in der Automobilindustrie eine etablierte Prüfplattform und wird dort zunehmend auch in der frühen Entwicklungsphase eingesetzt. Typische Anwendungsfelder sind Leistungsmessungen, Emissionsmessungen, Geräuschanalysen und/oder Straßensimulationen. Der aus früheren Projektarbeiten entstandene H2M-Prüfstand bietet eine gute Basis, kann jedoch in seinem Funktionsumfang weiter ausgebaut werden. Im Rahmen der von Herrn Sebastian Schürmann verfassten Abschlussarbeit ist ein Konzept entstanden, indem das Potential des vorhandenen Prüfstands genutzt wird um eine Gesamtfahrzeugerprobung zu ermöglichen.

Im Wesentlichen sollen die aus der Abschlussarbeit entstanden sechs Regelungskonzepte umgesetzt werden:

   

1. 1.konstante Geschwindigkeit
   

2. 2.konstante Geschwindigkeit in Verbindung mit variabler Fahrzeugleistung
   

3. 3.Geschwindigkeitsrampe
   

4. 4.Fahrmassensimulation
   

5. 5.Fahrmassensimulation mit konstanter Beschleunigung
   

6. 6.Fahrstraßensimulation
   

Die Regelungsarten müssen in einer geeigneten Software programmiert (Matlab®, SPS) und der Prüfstand auf notwendigen Veränderungen angepasst werden. Des Weiteren sollen erste Versuche im Rahmen der Projektarbeit durchgeführt werden. Kernthema der Projektarbeit ist die Umsetzung der Mess- und Regelungstechnik für die Umsetzung der Versuche 1 bis 3. Hierdurch wird es ermöglicht, eine realitätsnahe Fahrzeugerprobung unter Laborbedingungen durchzuführen ohne

auf die Straße ausweichen zu müssen. Die in der Arbeit erbrachten Ergebnisse werden als Grundlage für aufbauende Projekt- und Abschlussarbeiten herangezogen.

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1. • Dokumentation