Für die virtuelle Getriebeabstimmung wird zunächst ein Fahrzeugmodell zur Simulation der Fahrzeuglängsdynamik bei Schaltvorgängen vorgestellt. Es beinhaltet durch Fahrzeugmessungen verifizierte Modelle für Aufbau und Fahrwerk sowie ein instationäres Reifenmodell. Weiterhin sind detaillierte Teilmodelle des Motors, des Wandlers, der Getriebemechanik, der Schaltelemente und der Elektrohydraulik realisiert. Das für die virtuelle Applikation entscheidende Teilmodell bildet eine selbst entwickelte Schaltablaufsteuerung für Zug-Hochschaltungen, die parametrierbare Steuer- und Regelelemente für die einzelnen Schaltphasen der Überschneidung sowie den Übersetzungswechsel beinhaltet. Eine objektive Bewertung der Schaltqualität ist die Voraussetzung für den Aufbau einer virtuellen Getriebeapplikation. Zu diesem Zweck wird das Ergebnis einer Probandenuntersuchung zum Schaltkomfort bei Automatikgetrieben vorgestellt. Dabei werden Objektivnotenmodelle aus den abgegebenen Subjektivbeurteilungen und aus Messungen abgeleiteten objektiven Kennparametern aufgebaut. Neben dem Schaltkomfort ist die Spontaneität des Getriebes ein wesentliches Bewertungskriterium. Sie wird über Bewertungsfunktionen für die Verzögerungs- und die Schaltzeit bestimmt. Durch die Einführung einer Gewichtungsfunktion für Komfort und Spontaneität wird die Schaltqualität definiert. Je nach Wahl des Gewichtungsverhältnisses sind so Abstimmungsvarianten für diverse Schaltqualitätsprogramme denkbar. Die hierfür jeweils optimale Steuerparametereinstellung wird in einer Optimierungsrechnung anhand eines empirischen Modells des Getriebeschaltverhaltens bestimmt. Dieses bildet die Zusammenhänge zwischen Steuerparametern und Objektivnoten ab und wird aus Simulationsergebnissen mit Hilfe des oben genannten Modells erzeugt. Für eine genaue Ergebnisvoraussage wird die Identifikation der Schaltqualität für unterschiedliche Gewichtungsverhältnisse von Komfort und Spontaneität vorgenommen. Durch Interpolationsrechnungen werden nicht direkt betrachtete Bereiche angenähert und so kontinuierliche Vorhersagen der Schaltqualität ermöglicht. Die erforderlichen Rechenzeiten werden hierbei deutlich reduziert. Der Vergleich mit dem Serienapplikationsdatenstand belegt, dass die hier vorgestellten Methoden und Werkzeuge zielführend sind.
Virtuelle Getriebeabstimmung
2009
171 Seiten, Bilder, Tabellen, 133 Quellen
Theses
German
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