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Im Zuge eines ständig wachsenden Umweltbewusstseins werden anthropogene Schadstoffemissionen zunehmend kritisch begutachtet. Dies betrifft insbesondere auch Emissionen, die mit dem Individualverkehr in Verbindung stehen. In der Vergangenheit hat besonders das Schädigungspotential von Abgasemissionen einen hohen Bekanntheitsgrad erlangt. Infolge der gesetzlichen Festlegung von Abgasgrenzwerten und den daraus resultierenden technischen Abhilfemaßnahmen, konnte die Schadstoffbelastung der Außenluft, trotz erheblich gestiegenem Fahrzeugaufkommen, deutlich reduziert werden. Abgasferne Feinstaubemissionen, die durch den Abrieb von Bremsen, Reifen und der Fahrbahn erzeugt werden, unterliegen hingegen keiner Regulierung. Es wird jedoch angenommen, dass diese bereits die größte fahrzeugbezogene Feinstaubquelle darstellen. Hieraus folgen Regulierungsbestrebungen, die in Bezug auf Bremsstaubemissionen bereits ein fortgeschrittenes Stadium erreicht haben. Die Regulierung von Reifenemissionen wird, aufgrund der Vielzahl der Einflussgrößen, gegenwärtig als zu komplex eingestuft. Im Zuge der Elektrifizierung des Antriebstranges ist damit zu rechnen, dass Abgas- und Bremsstaubemissionen an Bedeutung verlieren werden. Folglich könnte der Reifen als letzte fahrzeugbezogene Schadstoffquelle verbleiben. Der Reifenabrieb gilt zudem als insgesamt größte Mikroplastikquelle. Aufgrund dieser Vorrausetzungen ist mit einem erheblichen medialen und politischen Druck zu rechnen, der in Richtung einer Regulierung abzielt. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Identifikation und Beschreibung von Einflussgrößen, die mit dem Emissionsprozess von Reifenpartikeln in Verbindung stehen. Dies umfasst die Entstehung und Messung von Reifenemissionen sowie deren Ausbreitung in der Umwelt. Hierfür wurden Methoden erarbeitet, die eine prozessübergreifende Einflussgrößenbewertung ermöglichen. Die Arbeit ist in drei Themenkomplexe untergliedert. Der erste Themenkomplex ist der Analyse der Partikel-Strömungs-Interkation gewidmet. Das Verständnis des Partikelverhaltens in Abhängigkeit der Partikelgröße und den Strömungseigenschaften ist insbesondere für die Bewertung der Messfähigkeit von Reifenemissionen sowie deren Ausbreitung in der Umwelt von Relevanz. Der zweite Themenkomplex behandelt die Messung von Reifenemissionen im Fahrversuch, wobei der Zusammenhang zwischen dem Fahrzustand und der Partikelentstehung im Vordergrund steht. Abschließend wird eine Simulationsmethode beschrieben, die es erstmalig erlaubt, die Entstehung von Reifenemissionen vorherzusagen und deren Ausbreitung in der Umwelt nachzuvollziehen. Das Ziel der Arbeit bestand darin, die wichtigsten Einflussgrößen, die sowohl die Emission von Reifenpartikeln als auch deren Immissionswirkung betreffen, qualitativ zu beschreiben.

Brake-wear particle emissions are the result of the components of a friction brake being in tribological contact, and they are classified as non-exhaust emissions. Since most of the emitted particles belong to the size classes of particulate matter (≤10 μm) and differ significantly in terms of their physico-chemical properties from automotive exhaust emissions, this source is of particular relevance to human health and, therefore, the focus of scientific studies. Previous studies have shown that coated brake discs offer significant wear and emission reduction potential. Nevertheless, no studies are available that describe the specific particle formation process, the contact conditions, the structure of the friction layer and the differences compared to conventional grey cast iron discs. The aim of this study is to describe those differences. For this purpose, the tribological behaviour, the structure of the friction layer and the associated particle dynamics within the friction contact between a laser cladding coated disc and a conventional grey cast iron disc are compared. The required investigations are carried out both ex situ (stationary) and in situ (dynamic). Parallel to the tribological investigations, the particle emission behaviour is determined on an inertia dynamometer using a constant volume sampling system (CVS) and equipment for particle number and particle size distribution measurement. The results show that, for two different brake pads, the laser cladding brake disc has lower wear and less particulate emissions than the grey cast iron brake disc. The wear behaviour of the coating varies significantly for the two brake pads. By contrast, the grey cast iron brake disc shows a significantly lower influence.

This paper presents the validation of an integrated chassis controller that unites three groups of actuators for the electric vehicle (EV) with independent in-wheel electric motors (IWMs) for each wheel. Controlled actuators are the IWMs, the active suspension, and the braking system. The models of test benches and the designed architecture of the X-in-the-loop network are presented. The proposed design approach allows testing the developed controller on a vehicle model in real-time and on hardware components.

E-mobility is a game changer for the automotive domain. It promises significant reduction in terms of complexity and in terms of local emissions. With falling prices and recent technological advances, the second generation of electric vehicles (EVs) that is now in production makes electromobility an affordable and viable option for more and more transport mission (people, freight). Still, major challenges for large scale deployment remain. They include higher maturity with respect to performance (e.g., range, interaction with the grid), development efficiency (e.g., time-to-market), or production costs. Additionally, an important market transformation currently occurs with the co-development of automated driving functions, connectivity, mobility-as-a-service. New opportunities arise to customize road transportation systems toward application-driven, user-centric smart mobility solutions. The target of this paper is to provide a consolidated view of several related European research programs having the common goal to develop innovative, brand-independent architectures, components and systems for next generation electrified vehicles optimised for the infrastructure under the umbrella of the E-VOLVE cluster. This regroups the projects ACHILES, SYS2WHEEL, EVC1000 introducing innovative in-wheel motors for different vehicle segments, CEVOLVER introducing optimized concepts for energy and thermal management, and Multi-Moby focusing on the development of safe, efficient and affordable urban electric vehicles.

This paper is part of the European OWHEEL project. It proposes a method to improve the comfort of a vehicle by adaptively controlling the Camber and Toe angles of a rear suspension. The purpose is achieved through two actuators for each wheel, one that allows to change the Camber angle and the other the Toe angle. The control action is dynamically determined based on the error between the reference angle and the actual angles. The reference angles are not fixed over time but dynamically vary during the maneuver. The references vary with the aim of maintaining a Camber angle close to zero and a Toe angle that follows the trajectory of the vehicle during the curve. This improves the contact of the tire with the road. This solution allows the control system to be used flexibly for the different types of maneuvers that the vehicle could perform. An experimentally validated sports vehicle has been used to carry out the simulations. The original rear suspension is a Trailing-arm suspension. It has been modified via Adams Car. The simulations have been carried out using the same software in cosimulation with Simulink. The suspension has been tested through a Parallel Wheel Travel analysis and an Opposite Wheel Travel analysis. The maneuvers carried out have been two variations of Constant Radius Cornering, two variations of Fish-Hook and two variations of Swept-Sine Steer. A decrease in the vertical acceleration of the center of gravity has been achieved by controlling the Camber angle for maneuvers where a trajectory or rotation of the steering is imposed. The Toe angle control has allowed a decrease in vertical acceleration when a trajectory is imposed. In particular, the decrease of the Root Mean Square and the maximum absolute value have been obtained. These results demonstrate an improvement in Ride Comfort.