Die Erfüllung von individuellen Kundenwünschen im Hinblick auf den Fahrkomfort gehört zu den wichtigsten Aufgaben der heutigen Fahrzeugentwicklung. Aufgrund des steigenden Entwicklungsdrucks bei gleichzeitig ständig kürzer werdenden Entwicklungszeiten und zunehmender Lösungsvielfalt wurde am IPEK - Institut für Produktentwicklung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) - der X-in-the-loop Ansatz für komplexe Antriebssysteme entwickelt. Dieser dient als Validierungsmethode zur Integration von Simulation und Prüfstandsversuchen zu neuen Konzepten auf allen Ebenen vom Element bis z um Gesamtfahrzeug. Am Beispiel der Anfahrkomfortuntersuchung stellt dieser Beitrag eine zuverlässige Erprobung und Analyse des Fahrverhaltens eines Versuchsfahrzeugs mit automatisierter Kupplung in der Vehicle-in-the-loop Entwicklungsumgebung dar. Ziel ist es dabei, eine Aussage über den Schwingungskomfort aus Sicht verschiedener Kundentypen bereits in der Konzeptphase des Produktentstehungsprozesses zu treffen. In dieser Arbeit wird die Vorgehensweise zur Nachbildung der im Fahrversuch durchgeführten Anfahrvorgänge anhand von Untersuchungen am IPEK-Akustikrollenprüfstand und entsprechenden Restsimulationen vorgestellt. Diese Entwicklungsumgebung bietet insbesondere Vorteile hinsichtlich der Variationsmöglichkeit der Anfahrcharakteristik in weiten Bereichen unter reproduzierbaren Versuchsbedingungen, wie etwa der Straßensteigung oder der Fahrbahneigenschaft. In diesem Fall können am Versuchsfahrzeug verschiedene Anfahrvarianten wie z.B. Anfahren mit unterschiedlichen Schwingungsanregungen oder schlecht dosierbares Anfahren durch Modifikation der Steuergerät-Software der automatisierten Kupplung untersucht werden. Zudem wird ein selbstlernendes Modell auf Basis von Künstlichen Neuronalen Netzen (KNN) zur Nachbildung der am Rollenprüfstand nicht als Messgröße verfügbaren Längsschwingungen aus erfassbaren Drehzahlsignalen der Komponenten entwickelt. Daraus werden die vordefinierten komfortrelevanten Kennwerte, wie z.B. die maximale Fahrzeuglängsbeschleunigung oder die spektralen Leistungsdichten in menschenempfindlichen Frequenzbereichen generiert, die als Eingangsgrößen von KNN-basierten Bewertungsmodelle zur Vorhersage des menschlichen Schwingungskomforturteils dienen. Zum Schluss des Beitrages werden die Erprobungsergebnisse, die Komfortbeurteilungen durch verschiedene Kundengruppen sowie mögliche Verbesserungsmaßnahmen des Schwingungskomforts dargestellt. Somit ist es möglich, den Kunden bereits in einer frühen Phase der Antriebsstrangentwicklung mit einzubinden.
Untersuchung des menschlichen Schwingungskomforts mittels eines kundenorientierten Bewertungsmodells in X-in-the-Loop Entwicklungsumgebung für Antriebssysteme am Beispiel des automatisierten Anfahrens
Investigation of human vibration comfort using customer-oriented evaluation model in x-in-the-loop environment for drive train system on the example of the automated start-up procedure
VDI-Gesellschaft Produkt- und Prozessgestaltung, VDI-Tagung Humanschwingungen - Human Vibration, 4 ; 249-259
VDI-Berichte ; 2097
2010
11 Seiten, 8 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
Modellierung der Komfortbeurteilung aus Kundensicht am Beispiel des automatisierten Anfahrens
TIBKAT | 2005
|European Patent Office | 2023
|