Der heutige Komfort moderner Kfz ermöglicht ein entspanntes, störungsarmes Fahren. Das spezifische Schwingungsempfinden des Menschen ist der zentrale Maßstab der technischen Optimierungen. Der Beitrag beschreibt den aktuellen Stand und neuere Entwicklungen in der Analysenkette von Fahrbahnanregung, Reifen, Fahrwerk, Fahrzeug und Sitz. Die Ursachen für die Fahrzeugschwingungen sind vielfältig und komplex: Bewegungen des Fahrzeugaufbaus, Aggregate, Regelungssysteme, Reifen-Fahrbahn-Kontakt und Seitenwind. Alle diese Elemente der Übertragungskette müssen erfasst und aufbereitet werden. So gibt es ein mobiles Messverfahren für eine 3D-Fahrbahnoberfläche. Dies basiert auf Laser-Abstandssensoren, Inertialsensorik und GPS-Navigation. Die Fahrbahnoberfläche wird dabei sehr genau bestimmt, um die komfortrelevanten Störanregungen des Reifens beschreiben zu können. Das Messverfahren wird vorgestellt und der Aufbau von Reifenmodellen exemplarisch erläutert und anhand von Simulationsergebnissen diskutiert. Nach der mathematischen Beschreibung von Fahrbahnunebenheiten wird das Gesamtübertragungsverhalten Fahrbahn-Reifen-Fahrwerk-Aufbau vorgestellt. Die Schwingungsanregung der Fahrzeugkabine steht für Bewertungszwecke im Prinzip zur Verfügung. Auf der Basis von Messungen des konkreten Sitzübertragungsverhältnisses im Fahrbetrieb lassen sich einfache Übertragungsmodelle formulieren, die die jeweiligen Betriebsbedingungen näherungsweise simulieren. Das Übertragungsverhalten kann durch geregelte Dämpfer, aktive Federbeine oder Stabilisatoren verändert werden. Auch diese Regelungen müssen in die Simulation mit einbezogen werden. Die Grundzusammenhänge bei der Bestimmung der Sitzübertragungsfunktion und die Struktur des Modellansatzes werden erläutert. Zum Abschluss wird das Bewertungsverfahren des Schwingempfindens, wie es in der DaimlerChrysler-Entwicklung eingesetzt wird, erläutert. Diese Messungen werden im Prüfstand und auf der Straße durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass die VDI 2057 zur integralen Bewertung des Schwingungskomforts bei fahrzeugtypischen Schwingungsanregungen unzureichend ist. Deswegen wurde eine modifizierte Bewertungskurve entwickelt. Beim Schwingempfinden werden Beschleunigungsdaten bewertet. Dieses Bewertungsverfahren ist noch in der Entwicklung, es ist für Variantenvergleiche ausgelegt und kann im Fahrversuch und in der Simulation eingesetzt werden.
Fahrzeugschwingungen - von der Fahrbahnanregung bis zum Komfortempfinden
Vehicle vibrations - from road excitation to comfort perception
2004
20 Seiten, 11 Bilder, 13 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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