Untersucht wurden die schwingungstechnischen Eigenschaften eines Allradantriebsstranges mit einem aufgeladenen Vierzylinder-Downsizing-Dieselmotor im Gesamtfahrzeug. Anhand eines 3D-MKS-Modells in Kombination mit einer Transferpfadanalyse und -synthese konnte der Allradantriebsstrang in einer ganzheitlichen Betrachtungsweise hinsichtlich seiner Schwingungseigenschaften untersucht werden. Hierfür wurde die gesamte Wirkkette vom Zylinderinnendruck bis in den Fahrzeuginnenraum (Schalldruck am Fahrerohr) in einer validierten Berechnungskette abgebildet. Die beobachteten schwingungstechnischen Auffälligkeiten können durch die ganzheitliche Betrachtung den physikalischen Eigenschaften von Fahrzeugbauteilen bzw. -bauteilgruppen zugeordnet werden. Anhand der ganzheitlichen Betrachtungsweise kann nachgewiesen werden, dass sich mechanisch gekoppelte Schwingungssysteme gegenseitig beeinflussen. So kann die Rückwirkung einer translatorischen Hinterachsresonanz auf das rotatorische Gelenkwellendrehmoment nachgewiesen werden. Abhängig. vom Schwingungszustand, reicht demnach für die Betrachtung des rotatorischen Antriebsstranges, eine eindimensionale Abbildung des rotatorischen Freiheitsgrades nicht aus. Zudem erlaubt die ganzheitliche Betrachtung die Bewertung des Optimierungsbedarfes. Es kann gezeigt werden, dass eine ausgeprägte Antriebsstrangresonanz mit einer Hinterachsresonanz zusammen fällt, es aber aufgrund des günstigen Transferpfadverhaltens zum Fahrerohr nicht zwingend einer Optimierungsmaßnahme bedarf. Durch die Variation von Bauteileigenschaften im rotatorischen Antriebsstrang kann ein Zielkonflikt der Antriebsstrangauslegung identifiziert werden. Eine günstige Auslegung für den Frequenzbereich der periodischen Anregung verschlechtert gleichzeitig das Schwingungsverhalten bei impulshaltiger Anregung im Frequenzbereich unter 10 Hz. Neben der Identifikation ist ebenso eine Quantifizierung des Verbesserung- bzw. Verschlechterungspotentials möglich. Mit Hilfe des Berechnungsmodells kann so ein möglichst günstiger Kompromiss erarbeitet werden. Anhand der gewonnenen Systemkenntnis des Antriebsstranges wird eine Ansteuerung der bereits vorhandenen Allradkupplung aufgezeigt, mit der eine Verminderung des Zielkonfliktes möglich ist.
The customers and legislators demand of lower CO2-emissions from passenger cars is accomplished by downsizing combustion engines. Modern combustion engines can be characterized by a size reduction with a high low-end torque due to supercharging. The size reduction is often combined with a reduction of cylinders. That leads to a torque fluctuation with higher rotational irregularities (RI), which excite the drivetrain and may cause NVH-issues (NVH: Noise, Vibration and Harshness). In this paper an all-wheel-driven drivetrain with a downsized four-cylinder-dieselengine is investigated with regards to the acoustic behaviour of the whole passenger car between 0 Hz and 200 Hz. Due to the different excitation mechanisms (impulsive excitation due to Tip-In and periodical excitations due to the combustion) a trade-off in the driveline can be detected. For reducing this conflict a control strategy of the existing all-wheel-drive components is introduced..
Ganzheitliche Systembetrachtungen zur Integration von Antriebssträngen
2013
21 Seiten, Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Ganzheitliche Systembetrachtungen zur Integration von Antriebsstraengen
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