Fahrzeugbewertung im Lenkwinkel-Kleinsignalbereich

Viac o knihe

Die zunehmende technische Komplexität elektromechanischer Lenkungssysteme führt zu einem gesteigerten Aufwand des gesamten Abstimmungsprozesses. In diesem Abstimmungsprozess fehlt maßgeblich eine objektive Methode, um den Abstimmungsprozess bezüglich der Beschreibung und Bewertung des Fahr- und Lenkverhaltens eines Fahrzeuges zu unterstützen. Mit dem Fokus auf den Lenkwinkel-Kleinsignalbereich, den Bereich kleiner Lenkradwinkel, der einen großen Einfluss auf die subjektive Bewertung eines Fahrzeuges hat, werden zwei Zielsetzungen für diese Arbeit abgleitet. Als erste Zielsetzung wird das Fahr- und Lenkverhalten eines Fahrzeuges detailliert untersucht, um ein größeres Verständnis über die Wirkzusammenhänge im Lenkwinkel-Kleinsignalberiech aufzubauen. Hierzu werden umfangreiche Vermessungen des Referenzfahrzeuges auf einem Lenkungsprüfstand als auch mit einer Lenkmaschine durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen liefern neben den charakteristischen Steifigkeiten der untersuchten Bauteile des Lenkungssystems die Beschreibung von Nichtlinearitäten, die das charakteristische Fahr- und Lenkverhalten im Lenkwinkel-Kleinsignalbereich des untersuchten Fahrzeuges prägen. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird ein Fahrzeug- und Lenkungsmodell aufgebaut, welches sowohl die ermittelten Steifigkeiten berücksichtigt als auch das beobachtete nichtlineare Fahr- und Lenkverhalten mit einer hohen Güte abbildet. Mit einer anschließenden analytischen Untersuchung werden die Einflussgrößen dargestellt, die zu dem vorliegenden charakteristischen Fahr- und Lenkverhalten im Lenkwinkel-Kleinsignalbereich führen. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigen im Vergleich zu Lenkradwinkelanregungen im linearen Fahrbereich einen deutlichen Einfluss der betrachteten Elastizitäten und Reibungen bei der Übertragung des Lenkradwinkels zum Rad. Mit den nun vorliegenden Erkenntnissen wird nachfolgend die zweite Zielsetzung, die Entwicklung einer Methode zum reproduzierbaren und automatischen Testen und Beurteilen im Lenkwinkel-Kleinsignalbereich, aufgegriffen. Neben einem mit Expertenfahrern entwickelten closed-loop Fahrmanöver werden ebenfalls standardisierte open-loop Sinus Fahrmanöver angewandt. Mit den gesammelten Daten der open-loop und closed-loop Fahrversuche werden statistische Verfahren angewandt, um eine objektive Beschreibung und Beurteilung der untersuchten Fahrzeugvarianten zu erlangen. Die gesammelten Erkenntnisse werden daraufhin abschließend einer Potentialanalyse unterzogen und bezüglich einer späteren Anwendbarkeit betrachtet. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse ist das Potential des closed-loop Fahrmanövers zur Objektivierung im Lenkwinkel-Kleinsignalbereich zu beobachten. Analog zu den vermessenen niederfrequenten open-loop Fahrmanövern führt jedoch die geringere Güte des Signal zu Rausch Verhältnisses bei dem closed-loop Fahrmanöver zu einer geringeren Güte der objektiven Beschreibung und zu einer Empfehlung der höherfrequenten open-loop Fahrmanöver.