Systementwurf eines elektromechanischen Fahrwerks für Megacitymobilität

Der Bedarf an Mobilität von Menschen und Gütern in einer weltweit wachsenden Zahl von urbanen Ballungsräumen führt in der Fahrzeugsystemtechnik zu den beiden Megatrends Elektrifizierung des Antriebs und autonomes Fahren, deren Industrialisierung neue Systemkomponenten und Technologien verfügbar macht.

Dieser Impuls motiviert die Grundidee eines elektromechanischen Fahrwerks für Megacity-Mobilität, um zukünftige Anforderungen bezüglich Komfort, Manövrierbarkeit und modularer Antriebe zu erfüllen und darüber hinaus den tatsächlichen Transportleistungsvorteil eines Mehrwegeverkehrssystems durch ein hochintegriertes Schienenfahrwerk nutzbar zu machen.
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Dem integrierten Systementwurf, der Mechanik, Aktorik und Regelung gleichrangig auch für die Fahrwerk-Grundfunktionen nutzt und damit Raum für die neuen Funktionen schafft, geht eine Analyse der zukünftigen Fahrzeuganforderungen sowie heute bekannter Fahrwerklösungen voraus.

Zur Bewertung des Fahrwerks mitsamt seines neuartigen Aktors, der Fahrantrieb und Aktivfederung vereint, wird ein detailliertes Gesamtfahrzeug-Simulationsmodell erstellt, das den Nachweis der Konzepteigenschaften in relevanten Fahrmanövern auf der Straße und der Schiene erbringt.

The need for mobility of people and goods in a worldwide growing number of urban agglomerations leads to the two megatrends in vehicle systems technology: Powertrain electrification and autonomous driving. Their industrialization makes new system components and technologies available.

This impulse motivates the idea of an electromechanical chassis system for megacity mobility to meet future requirements regarding comfort, maneuverability, and modular powertrains. Moreover the actual transportation performance advantage of a dual mode traffic system can be harnessed by a highly integrated rail chassis.
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The integrated system design approach features equal use of mechanics, actuators, and controls already for basic chassis functions and thus creates the necessary implementation space to host the extended functions. A preceding analysis investigates future vehicle requirements as well as today's known chassis solutions.

For the evaluation of the chassis system with its novel actuator, combining propulsion and active suspension, a detailed vehicle simulation model proofs the conceptual suitablity in relevant driving maneuvers on road and rail.