Entwicklungsmethodik für Fahrwerksysteme neuartiger Fahrzeugkonzepte

Mit der zunehmenden Urbanisierung und dem wachsenden Verkehrsaufkommen bei gleichzeitig schwindender Anzahl von Stellplätzen ergeben sich immer größere Herausforderungen für den innerstädtischen Verkehr. Das wachsende Umweltbewusstsein in der Bevölkerung und Politik erhöht zusätzlich die Anforderungen an eine nachhaltige und ressourcenschonende Mobilität der Zukunft. Der Bedarf eines leistungsfähigeren öffentlichen Verkehrssystems macht die Entwicklung innovativer, vielseitig einsetzbarer Fahrzeugkonzepte erforderlich. Die Elektromobilität ermöglicht durch den Wegfall des Antriebsstranges mit Verbrennungsmotor neue Gestaltungsspielräume und erlaubt Fahrzeugarchitekturen, die bisher nicht realisierbar waren. ... mehrGleichzeitig treiben Fortschritte im Bereich automatisierter Fahrzeuge diese Entwicklung weiter voran. Daraus ergibt sich auch im Bereich der Fahrwerkentwicklung die Herausforderung die Anforderungen neuartiger Fahrzeugkonzepte zu erfüllen. Der etablierte Entwicklungsprozess für Fahrwerke basiert auf Vorgänger- oder Referenzsystemen. Eine wesentliche Herausforderung bei der Neukonzeption von Fahrwerken für neuartige Fahrzeugkonzepte ist daher die Entwicklung eines neuen Systems ohne Vorgänger- oder Referenzmodell.
Neben der Entwicklung von Fahrwerksystemen für neuartige Fahrzeugkonzepte werden im Rahmen von Forschungsprojekten auch bestehende Fahrzeuge modifiziert. Ziel kann dabei beispielsweise der Umbau für die Erprobung alternativer Antriebskonzepte sein. Dazu ist es notwendig, vorhandene Fahrzeuge und deren Fahrwerksysteme an neue Einsatzbedingungen und Anforderungen anzupassen. Die Optimierung oder Weiterentwicklung der bestehenden Komponenten, wie sie im etablierten Entwicklungsprozess nach Ersoy vorgesehen ist, reicht dabei nicht aus. Vielmehr erfordert dies eine Neukonzeption des Fahrwerks innerhalb der Grenzen des vorhandenen Bauraums sowie unter Berücksichtigung weiterer unveränderlicher Rahmenbedingungen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Entwicklungsmethodik erarbeitet, die für beide Ansätze anwendbar ist. Im Fokus steht die Anwendung zur Entwicklung von Fahrwerksystemen ohne Vorgänger- oder Referenzmodell. Darüber hinaus wird auch die partielle Anwendung der vorgestellten Methodik zur Erweiterung und damit Adaption bestehender Fahrwerke gezeigt. Die Methodik wird zur Entwicklung der Fahrwerke zweier sehr verschiedener Fahrzeugkonzepte mit sehr unterschiedlichen Anforderungen angewendet und so die universelle Anwendbarkeit gezeigt.

Increasing urbanization and the growing volume of traffic combined with a dwindling number of parking spaces are creating growing challenges for inner-city traffic. Growing environmental awareness among the population and politicians is also increasing the requirements for sustainable and resource-saving mobility of the future. The need for a more efficient public transport system requires the development of innovative, versatile vehicle concepts. By replacing the powertrain with a combustion engine, electromobility opens new opportunities for design and allows vehicle architecture that were previously not feasible. ... mehrAt the same time, advances in the field of automated vehicles are driving this development forward. This also results in the challenge of meeting the requirements of new vehicle concepts in the field of chassis development. The established development process for chassis is based on predecessor or reference systems. A major challenge in the redesign of chassis for new vehicle concepts is therefore the development of a new system without a predecessor or reference model.
In addition to developing chassis systems for innovative vehicle concepts, existing vehicles are also modified as part of research projects. The aim here could be, for example, to convert vehicles for testing alternative drive concepts. This requires existing vehicles and their chassis systems to be adapted to new operating conditions and requirements. The optimization or further development of existing components, as specified in the established development process according to Ersoy, is not sufficient. Rather, this requires a redesign of the chassis within the limits of the available installation space and taking into account other unchangeable boundary conditions.
In this thesis, a development methodology is developed that can be used for both approaches. The focus is on the application for the development of chassis systems without a predecessor or reference model. In addition, the partial application of the presented methodology for the extension and thus adaption of existing chassis is also shown. The methodology is used to develop the chassis of two very different vehicle concepts with very different requirements, thus demonstrating its universal applicability.