In der Entwicklung moderner Antriebsstränge für PKW geht der Trend zum Downsizing und zur Erhöhung des Wirkungsgrades bei gleichzeitiger Verringerung des Treibstoffverbrauchs. Dazu gehört auch die Senkung der Verluste im Getriebe. Dadurch ergeben sich geringere Dämpfungsraten und das Erfordernis, Maßnahmen zur Vermeidung von niederfrequenten Schwingungen und Stößen, wie Längsruckeln (Shudder), Lastwechselstoß (Clonk) oder Momentenschlag in Hybrid-Antriebssträngen (Momentenstoß), zu ergreifen. Wegen des komplexen Zusammenwirkens von Mechanik und Steuerungssoftware ist die experimentelle Ermittlung und Beseitigung der Ursachen von Schwingungen im Fahrversuch sehr aufwändig. Geeignete Simulationsmodelle helfen bereits in der Entwicklungsphase, das Auftreten von Schwingungen und Stößen zu vermeiden. Mit solchen Modellen werden die Einflüsse von Fahrwerkselementen, wie Achskinematik, Reifen und Aggregate-Lagerungen, quantifiziert. Im Beitrag werden anhand der Beispiele Längsruckeln und Lastwechselstoß Simulations- und Messergebnisse verglichen und diskutiert. Schwingungsphänomene mit transienten Anregungen (Lastwechsel- oder Transientenstoß) lassen sich mit ausreichender Genauigkeit mit einem 1D-Modell abbilden. Schwingungsphänomene mit harmonischen Anregungen (Shudder) erfordern dagegen 3D-Modelle mit detaillierter Abbildung der Aggregate-Lagerungen. Es wird gezeigt, dass mit effizienten Simulationsmodellen über Änderungen von Bauteilen oder die Änderung der Steuerung und Regelung von Aktoren schnell Möglichkeiten zur Verringerung von Schwingungen und Stößen im Fahrzeug gefunden werden können.
Fahrzeugmodelle zur Simulation niederfrequenter Schwingungen in einem PKW-Antriebsstrang
2013
15 Seiten, 18 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Fahrzeugmodelle zur Simulation niederfrequenter Schwingungen in einem Pkw Antriebsstrang
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