Fahrzeug Systemdynamik und Regelungstechnik
Sicherheit, Komfort und verantwortlicher Umgang mit natürlichen Ressourcen stehen im Fokus der Arbeiten im Bezug auf Straßen- und Schienenfahrzeuge, bei denen die Forschungsfelder Energiemanagement, Fahrdynamik und Fahrzeugintelligenz adressiert werden. Speziell in diesen Feldern sollen die Chancen der Elektromobilität genutzt und deren Etablierung durch die Forschung unterstützt werden. Die Entwicklung modularer, mechatronisch hochintegrierter Fahrwerke und Antriebe profitiert dabei von einer ganzheitlichen Sichtweise auf Basis von Fahrzeugkonzepten. Diese dienen in den Projekten Next Generation Car und Next Generation Train als DLR-übergreifender Rahmen für abgestimmte Konzept-, Methoden- und Technologieentwicklung.
Straßenfahrzeuge
Das Institut entwickelt vielfältige innovative Ansätze für mechatronische X-by-Wire-Fahrwerke, die auf die gleichzeitige Verbesserung von Energieeffizienz, Fahrsicherheit und Komfort abzielen. Wesentliche Forschungsfelder sind die Entwicklung von modell- und kognitionsbasierten Steuerungssystemen mit den Schwerpunkten Bewegungsplanung, Fahrzeugdynamik und Fahrwerkskontrolle, Fahrzeugzustandsschätzung, modellprädiktive Gesamtfahrzeugsteuerung sowie aktive und semiaktive Fahrwerkskontrolle, zusammen mit anderen Kernthemen der Elektromobilität. Letztere umfassen das Energiemanagement, die Batteriesteuerung und die Schätzung des Batteriezustands.
Automatisiertes Fahren und Elektromobilität sind zwei der Schlüsseltechnologien für die Zukunft des Straßenverkehrs. Automatisiertes Fahren bietet das Potential zur Reduzierung von Unfällen, die durch menschliches Versagen hervorgerufen werden und zur Verbesserung des Verkehrsflusses, der Energieeffizienz und des Fahrerkomforts.
Schienenfahrzeuge
Das Institut verfolgt unter anderem den Ansatz, die Attraktivität des Schienenverkehrs mit Fahrzeugtechnischen Maßnahmen zu erhöhen, die den Komfort, die Zuverlässigkeit, die Nachhaltigkeit und die Effizienz des Bahnreisens steigern.
Vor diesem Hintergrund erforscht das Institut ein aktiv geregeltes Fahrwerk ohne Radsätze. Die Verwendung von Losrädern erlaubt eine Niederflurbauweise und ermöglicht einen einfachen, barrierefreien Fahrgasteinstieg ohne Stufen. Mechatronische Fahrzeugregelsysteme erhöhen die Fahrsicherheit und den Komfort, reduzieren die Lärmemissionen und den Verschleißes und damit auch die Lebenszykluskosten. Das Ziel ist es, die verschiedenen Teilfunktionen in einem Fahrwerks wie Spurführung, Traktions- und Schlupfregelung, Primär- und Sekundärfederung auf Basis einer integrierten Strategie zu regeln und durch Vernetzung im Zugverband Synergien zu erschließen.
Zusätzlich macht es sich das Institut zur Aufgabe, die Sicherstellung von Eigenschaften wie hohe Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit sowie Ausfallsicherheit der Regelfunktionen mit Hilfe geeigneter digitaler Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung und für die Überwachung im Betrieb zu unterstützten.