Während bei konventionellen Fahrzeugen der Verbrennungsmotor nicht nur den Wagen antreibt, sondern auch die Hilfssysteme an Bord – bspw. die Lenkkraftunterstützung - mit Energie versorgt, kommt bei Elektrofahrzeugen diese Energie natürlich aus der Batterie – was sich jedoch mindernd auf die Reichweite auswirkt.
Diesen Aspekt hat das neue Verbundprojekt "e²-Lenk“ ("Energieoptimale, intelligente Lenkkraftunterstützung für elektrische Fahrzeuge") des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Autozulieferers Schaeffler im Auge. Gemeinsam wollen die Forschungspartner eine neuartige, energieoptimale Lenkkraftunterstützung für Elektrofahrzeuge entwickeln.
Das im Januar gestartete, vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt untersucht, wie durch eine geschickte Regelung der Antriebsmomente der einzelnen Räder die Lenkung energieeffizient unterstützt werden kann.
"Die neuartige Lenkkraftunterstützung würde mit weniger Systemkomponenten im Elektrofahrzeug auskommen, Gewicht und Energie im Elektrofahrzug könnten dadurch eingespart werden. Dadurch würde ein Elektroauto natürlich günstiger und hätte eine größere Reichweite“, so die Projektleiter Dr. Marcel Mayer, Schaeffler, und Dr. Michael Frey, KIT. Die mögliche Bau- und Gewichtsoptimierung könnte zur Einsparung von Materialien und Fertigungsschritten führen, so die Hoffnung der Forschungspartner.
Einfache Idee mit möglicherweise großen Auswirkungen
Die e²-Lenk-Grundidee: Statt alle Räder mit der gleichen Antriebskraft zu versorgen, wie es bei konventionell angetriebenen Fahrzeugen geschieht, sollen E-Motoren die Räder des Elektroautos individuell antreiben. Wenn bspw. die linken Räder mehr Antriebsmoment auf die Straße übertragen als die rechten, ergebe sich bereits eine Beschleunigung des Elektroautos in eine Rechtskurve, ohne die Vorderräder einzuschlagen bzw. zusätzlich Energie für das Lenken aufzubringen - nach diesem Prinzip funktioniert auch die Lenkung von Kettenfahrzeugen oder Quadrokoptern.
Schaeffler-Ingenieur Mayer erklärt: "Durch geschickte Ansteuerung und eine geeignete Radaufhängung lässt sich eine Lenkunterstützung während der Fahrt realisieren. Lediglich die Lenkung im Stand ist bei konventioneller Auslegung noch eine Herausforderung.“
Der KIT-Wissenschaftler Frey ergänzt: "Die Lenkkraftunterstützung wird durch unseren Ansatz Teil des Antriebstranges. Wir wollen damit auch die Fahrqualität deutlich erhöhen. Kundennutzen, Komfort, Sicherheit und Zuverlässigkeit gehen hier Hand in Hand.“ Um das Konzept experimentell validieren und optimieren zu können, werden Funktionsdemonstratoren aufgebaut. Zudem soll es im Vorjahresmodell des Formula-Student-Rennwagens der KIT-Hochschulgruppe KA-RaceIng umgesetzt werden.
Das Verbundprojekt e²-Lenk bildet zudem den Beginn der größeren Forschungskooperation SHARE zwischen der Schaeffler Technologies AG & Co. KG und dem KIT.
