Die zur Rechnersimulation eingesetzten mathematischen Modelle des Lenksystems basieren auf der Betrachtung des Lenksystems als Regelkreis. Eine mechanische Lenkung übernimmt in diesem Regelkreis die Funktion des Stellglieds mit proportionalem Verhalten. Im Vergleich zur rein mechanischen Lenkung hat eine Hilfskraft-Lenkanlage zwei weitere wesentliche Funktionen im Regelkreis. Das ist zum einen eine Verstärkung des Führungsverhaltens und zum anderen eine Verbesserung des Störverhaltens durch Aufbringen einer Hilfskraft, die den äußeren Kräften auf die Räder entgegenwirkt. Dieses Servosystem wird am Beispiel einer Zahnstangen-Hydrolenkung dargestellt. Nach Untersuchungen im Fahrzeug wurde ein Prüfstand aufgebaut, auf dem im Lenkgetriebe Rattern bei gleichen Bedingungen und mit gleichen Erscheinungsformen auftrat. Gleichzeitig zu den experimentellen Untersuchungen wurde an einem Simulationsmodell der Prüfstandsaufgabe nachvollzogen. Bei der Modellbildung wurde nach zunächst rein deduktiver Vorgehensweise mit Hilfe von Messungen am Prüfstand eine Verifikation durchgeführt. Es konnte der Nachweis erbracht werden, daß sich das Eigenverhalten des Lenkgetriebes mit Hilfe der Simulation nachvollziehen läßt. Durch Parameterstudien am Simulationsmodell konnten die Ursachen des Ratterns aufgezeigt und Abhilfemaßnahmen vorgeschlagen werden. Aus theoretischen Betrachtungen der Lenkung in Verbindung mit Simulationsrechnungen konnte eine wirksame Maßnahme abgeleitet werden. Dabei wurde der Druckgradient der Ventilkennlinie, das heißt der Zusammenhang von Drehmoment- und Zylinderdruckänderung, als die, für die Stabilität des Systems bestimmende Größe definiert. Durch Bestimmung eines maximal zulässigen Druckgradientens für alle Arbeitspunkte der Servolenkung lassen sich stabile, nicht zum Rattern neigende Lenksysteme entwerfen.
Optimierung des dynamischen Verhaltens von Lenksystemen durch Kopplung von Simulation und Versuch
Optimization of the dynamic response of steering systems by coupling numerical simulations with tests and test benches
1994
12 Seiten, 6 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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