ISBN 978-3-8439-0805-4

978-3-8439-0805-4, Reihe Fahrzeugtechnik

Karsten Röski
Eine Methode zur simulationsbasierten Grundauslegung von PKW-Fahrwerken mit Vertiefung der Betrachtungen zum Fahrkomfort

151 Seiten, Dissertation Technische Universität München (2012), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Diese Arbeit stellt eine Methode vor, welche den Entwicklungsprozess zur Fahrwerkauslegung beschleunigt und somit Zeit- und Kosteneinsparungen ermöglicht. Der Ansatz ist hierbei, ein simulationsbasiertes Werkzeug mit kurzen Rechenzeiten zur Verfügung zu stellen, mit dem der Entwicklungsingenieur in der Lage ist, neue Fahrzeugvarianten schnell und selbständig auszulegen und zu bewerten. Die Betrachtung von Fahrdynamik und Fahrkomfort zur Erreichung eines gemeinsamen Optimums steht bei der Entwicklung der Methode im Mittelpunkt. In dieser Arbeit wird zudem detailliert auf das Vorgehen bei der Fahrkomfortauslegung eingegangen, wobei die Methode angewendet wird.

Zur Bereitstellung einer Vergleichsbasis für die Bewertung des Fahrzeugverhaltens wird eine Datenbank mit Fahrzeuginformationen präsentiert, welche ein Zurückgreifen auf bestehende Fahrzeugauslegungen ermöglicht. Des Weiteren wird durch den automatisierten Datenaustausch mit bestehenden detaillierteren Simulationsmodellen die Möglichkeit eröffnet, die Grundauslegung zu überprüfen und zu verfeinern.

Für die Bewertung des Fahrkomforts ist es wichtig, die typischen Straßenanregungen zu kennen und für die schnelle Grundauslegung synthetische Ersatzanregungen zu finden. Zur Bestimmung von realitätsnahen Ersatzanregungen wird ein Verfahren vorgestellt, welches Anregungsprofile nach Einzelereignissen analysiert und die Ergebnisse graphisch aufbereitet.

Für die fahrkomfortrelevanten Feder- und Dämpferkomponenten werden Parametrisierungsmodelle eingeführt, welche mit wenigen Stellgrößen auskommen und bereits die typische Charakteristik der einzelnen Komponenten aufweisen. Die erreichte Reduktion der Freiheitsgrade erleichtert und beschleunigt den Grundauslegungsablauf.

Unter Nutzung von physikalischem Systemverständnis werden Zusammenhänge formuliert, welche zur Ermittlung von Komponentenparametern aus dem gewünschten Fahrzeugverhalten verwendet werden. Ein auf diesen Zusammenhängen basierendes Simulationswerkzeug wird aufgestellt und durch schnell rechnende frequenzbasierte Simulationsverfahren ergänzt. Besondere Eigenschaften des Werkzeugs sind der schrittweise Ablauf und die Bereitstellung von skalaren und grafischen Auswertungen zur Bewertung des Fahrzeugverhaltens.

Abschließend wird die Methode an einem aktuellen Beispiel aus der Praxis erläutert.