In der Entwicklung von Sportwagen kommt der Spreizung von Fahrdynamik zu Fahrkomfort eine besondere Rolle zu. Ein Aspekt des Lenkkomforts ist das sogenannte Lenkungs- "Rudern", das bei wechselseitigem Einfedern der Vorderräder induzierte Lenkmomente am Lenkrad umfasst. Die Aufgabe der Achskonstruktion ist es, durch gezielte (elasto-) kinematische Maßnahmen bereits vor dem Einsatz von mechatronischen Systemen, die Achse so zu konzipieren, dass ein möglichst geringer Systemeingriff zur Unterstützung des Fahrers erforderlich ist. Um dies zu ermöglichen, ist eine genaue Beschreibung der zu vermeidenden Schwingungsphänomene notwendig. Nach der Erweiterung der in der Literatur existierenden formelmäßigen Zusammenhänge wird im vorliegenden Beitrag eine Lösung erarbeitet, mit der eine Ruderkompensation möglich ist, ohne zugleich die fahrdynamischen Achsparameter, wie z.B. Spur und Sturz, signifikant zu beeinflussen. Die technische Umsetzung erfolgt in einer Parameterstudie von Dämpfungs-, Stabilisatorkinematik- und Vorderachs-Last-Varianten zunächst in einer umfangreichen Mehrkörpersimulation (MKS) und wird im Anschluss in einem realen Fahrversuch validiert. Dabei ist es möglich, durch gezielte Variation der Achsparameter die auftretenden Spurstangenkräfte bei Geradeausfahrt und langwelliger, wechselseitiger Anregung deutlich zu reduzieren. Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch gezielte Anordnung der Achskinematik eine Reduktion der Lenkraddrehschwingung bei wechselseitiger Einfederung der Räder durch Straßenunebenheiten (Verbesserung des Lenkkomforts) ohne (negative) Beeinflussung der fahrdynamischen Achskennwerte möglich ist.

    Increasing the spread between driving dynamics and ride is a major task in sports cars development. One aspect of steering comfort is the so-called steering "rowing" which comprises steering wheel torques induced by reciprocal front wheel travel. The challenge for the axle design is to conceptualise the kinematics and compliance characteristics as a basis for mechatronics systems in order to minimise driving assistance control inventions. Therefore, a description of the oscillation phenomena to be prevented is necessary. After extending the equations found in literature, the contribution at hand elaborates a solution which enables compensating "rowing" without significantly affecting dynamics axle parameters like toe and camber. The technical transfer is accomplished via a parameter study of damping-, stabilizer kinematics and front axle load variants to: firstly, an extensive multibody simulation and secondly real-world test drives. Hence, it is possible to considerably reduce the occurrent tie rod forces at straight-line driving and long-wave reciprocal excitation by systematic variation of axle parameters. Summing up, the steering wheel rotational oscillations at reciprocal road excitation can be significantly reduced by specific axle kinematics changes without (negative) impact on driving dynamics axle characteristics while improving steering comfort.


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    Title :

    Reduktion der niederfrequenten Lenkraddrehschwingungen bei wechselseitiger Fahrbahnanregung ohne Beeinflussung der fahrdynamischen Achskennwerte


    Additional title:

    Reduction of steering wheel oscillations under reciprocal road excitation without affecting axle characteristics


    Contributors:


    Publication date :

    2013


    Size :

    16 Seiten, Bilder, 5 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German