Aufgrund des Vorstoßes der Europäischen Union (EU), den CO2-Ausstoß neuer Fahrzeugprodukte kontinuierlich zu senken, verschärft sich das Spannungsfeld zwischen Verbrauchsreduktion und Fahrzeugkomfort zunehmend. Da der Verbrennungsmotor aus heutiger Sicht noch lange nicht ausgedient hat, wird an dessen Effizienzsteigerung, aber auch an der des gesamten Fahrzeugtriebstrangs, weiter intensiv gearbeitet. Maßnahmen des Downsizing, Downspeeding oder Leichtbaus können jedoch Einbußen im Gesamtfahrzeugkomfort hervorrufen, die der Kunde in Form von unerwünschten Schwingungen und Geräuschen wahrnimmt. Ein solches Geräuschphänomen stellt unter anderem das Klappern und Rasseln des Fahrzeuggetriebes dar, das durch Stöße der Getriebelosteile bei verbrennungsmotorischer Anregung hervorgerufen wird. Um diesem Getrieberasseln auch in Zukunft wirkungsvoll zu begegnen, ist eine konsequente und frühe Einbindung der Komfortbeurteilung in den Fahrzeugentwicklungsprozess (FEP) erforderlich Diese Verlagerung hin zu einer frühen Entwicklungsphase ('Frontloading') wird durch die virtuelle Produktentwicklung ermöglicht. Ziel ist dabei eine Reduktion der Entwicklungszeit sowie Entwicklungskosten bei steigendem Fahrzeugkomfort und somit Kundenzufriedenheit. Die vorliegende Arbeit beschreibt eine, auf Basis der zentralen Aktivität Validierung des integrierten Produktentstehungs-Modells (iPeM), ganzheitliche Betrachtung des Getrieberasselns. Entsprechend dem Validierungsframework X-in-the-Loop (XiL) erfolgt dies auf verschiedenen Untersuchungsebenen in Versuch und Simulation. Die entwickelten Aktivitäten stehen dabei in Wechselwirkung und werden über das Phasenmodell in den Fahrzeugentwicklungsprozess eingeordnet. Schwerpunkt dieser Arbeit bildet die Simulation des Getrieberasselns, die eine eingeschränkte Rasselbewertung bereits zu einem frühen Zeitpunkt in der Konzeptphase ermöglicht. Im Laufe des Entwicklungsprozesses steigt die Aussagekraft der jeweiligen Rechenansätze und können darüber hinaus durch geeignete Versuche validiert werden. Eine exemplarische Anwendung der vorgestellten Methode erfolgt anhand eines Doppelkupplungsgetriebes. Dieses Getriebekonzept stellt aufgrund von Aufbau und Funktionsweise erhöhte Anforderungen hinsichtlich einer Rasseluntersuchung. Die vorgestellten Ansätze zur Reduktion des Getrieberasselns im Fahrzeugentwicklungsprozess sind jedoch auf weitere Getriebe in Stirnradbauweise übertragbar.
Due to decisions of the European Union to steadily cutting CO2 emissions of new automotive products, the conflict between reducing consumption and optimizing vehicle comfort rises increasingly. From today's view it seems, that the combustion engine is still needed in future, and so the efficiency of combustion engines as well as of powertrains are continually worked at. Downsizing, Downspeeding and lightweight construction may cause loss in comfort of vehicles in a way that customers notice undesired vibration and noise like clattering and rattling of gearboxes caused by impacts of loose gear parts excitated by the combustion engine. Preventing gear rattle in future, too, requires a consequent and early integration of comfort aspects into the vehicle development process. Putting the focus on this early stage of development ('Frontloading') is enabled by virtual product development. The aim is to reduce development time and development costs while simultaneously improving vehicle comfort and customer satisfaction. This paper describes a holistic view on gear rattle, mainly based on the Integrated Product Development Process Management Model (IPEMM). Corresponding to the validation framework X-in-the-Loop (XiL), testing as well as simulation are taken into account at several levels of analysis. There is an interaction between the presented activities which can be categorized in the phase model of the vehicle development process. The main focus of this paper is on simulation of gear rattle, which even allows a limited evaluation of rattle in an early time of the concept phase. During the course of development the calculation approaches have gained increasing significance and are validated by suitable testings. An exemplary application of the introduced method is based on a dual clutch transmission. This transmission design is placing increased demands on gear rattle examination due to its construction and way of functioning. However, the introduced approaches in order to reduce gear rattle in the vehicle development process can be applied to further spur gear systems.
Ein Beitrag zur gezielten Reduktion des NVH-Phänomens Getrieberasseln über den gesamten Fahrzeugentwicklungsprozess am Beispiel eines Doppelkupplungsgetriebes
A contribution to the targeted reduction of the NVH phenomenon gear rattle during the entire vehicle development process at the example of a dual clutch transmission
2012
182 Seiten, Bilder, Tabellen, 128 Quellen
Theses
German
Entwicklung eines kompakten Doppelkupplungsgetriebes
Tema Archive | 2009
|Entwicklung eines kompakten Doppelkupplungsgetriebes
Automotive engineering | 2009
|European Patent Office | 2017
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