Browsing by Author "Weidler, Alexander"

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Ermittlung von Raffungsfaktoren für die Getriebeerprobung
(2005) Weidler, Alexander; Bertsche, B. (Prof. Dr.-Ing.)
Die Entwicklung neuer Automobilgenerationen ist konfrontiert mit der Verkürzung der Markteinführungszyklen, gesteigertem Kostendruck bei gleichzeitiger Steigerung der Qualität. Ein Ansatz, diesen Konflikt zu lösen, ist die aufwendige und zeitintensive Fahrerprobung der Fahrzeuge zu verkürzen. Es wird angestrebt, zeitlich geraffte Versuche durch die Variation verschiedener Parameter durchzuführen. Die Schwierigkeit besteht darin, die Parameter so zu bestimmen, dass die Schädigung in der Erprobung mit der im realen Einsatz übereinstimmt. Der Einsatz von Simulationswerkzeugen bietet hier die Möglichkeit, die Auswahl der zu variierenden Parameter auf das zu prüfende Fahrzeug abzustimmen, und so im Vorfeld der Erprobung das Raffungspotential zu ermitteln. Die am Institut für Maschinenelemente (IMA) der Universität Stuttgart entwickelte Simulationsumgebung bietet die Möglichkeit, beliebig aufgebaute Triebstränge auf gemessenen oder synthetischen Fahrstrecken hinsichtlich Belastungen, Verbrauch, Fahrbarkeit etc. zu untersuchen. Diese Simulationsumgebung setzt sich aus dem Streckenaufzeichnungssystem SASIMA, dem Verkehrssimulationsprogramm VERSIMA und dem Fahrsimulationsprogramm FASIMA zusammen. In dieser Arbeit wird der Einfluss einer Reihe typischer Versuchsparameter auf die Schädigung der Verzahnungen und ihre Möglichkeit der zeitlichen Raffung bei der Erprobung eines automatisierten Handschaltgetriebes untersucht. Für die einzelnen Gänge werden in Abhängigkeit der untersuchten Parameter die Lastkollektive ermittelt, mit denen Schadensakkumulationsrechnungen durchgeführt und auf eine Referenzschädigung bezogen werden. Als Resultat liegen die relativen Schädigungen der einzelnen Gänge in Abhängigkeit der untersuchten Parameter vor. Anhand des vorliegenden Schädigungsmechanismus wird bestimmt, ob die Raffung zulässig ist oder nicht. Das Ergebnis ist eine Matrix, die das Raffungspotential der Parameter auf die Gänge und das gesamte Getriebe widerspiegelt. Um gemessene oder synthetisch erzeugte Geschwindigkeits- und Streckenprofile beurteilen zu können, wurden Kenngrößen zur Bewertung der Geschwindigkeits-, der Höhen- und der Kurvenprofile hergeleitet. Anhand dieser Kenngrößen kann das Einflusspotential dieser Profile auf die Schädigung des Getriebes ermittelt werden. Untersucht wurden als fahrzeugspezifische Parameter das Fahrzeuggewicht, das Motormoment, die Hinterachsübersetzung und die Art des Schaltprogramms, ob manuelle oder automatische Gangwahl. Als streckenspezifische Parameter wurde das Höhenprofil und die Kurvigkeit, als fahrerspezifischer Parameter die Wunschgeschwindigkeit gewählt. Als Untersuchungsergebnis liegt eine Matrix vor, die den qualitativen und quantitativen Einfluss der Parameter auf die Schädigung der Verzahnungen der einzelnen Gänge enthält. Daraus lässt sich ableiten, dass zur zeitraffenden Erprobung von Getrieben gangspezifische Versuche gefahren werden müssen.