Unterstutzung der Produktvalidierung durch physikalische Modellbildung am Beispiel des ZMS

摘要

Die standig kurzer werdenden Produktzyklen im Automobilbereich stellen hohe Anforderungen an die Produktvalidierung. Systemkomponenten mussen virtuell, d.h. ohne ein real vorhandenes Gesamtsystem, abgestimmt werden. In der Fahrzeugentwicklung weisen gerade komfortrelevante Komponenten wie das Zweimassenschwungrad (ZMS) ein grosses zeitliches Einsparpotential hinsichtlich des Entwicklungsprozesses auf, da deren Abstimmung typischerweise erst spat durchgefuhrt wird. Am Beispiel des ZMS wird gezeigt, wie durch den Einsatz von physikalischen Modellen, die auf Designparametern basieren, die Eigenschaften solcher Komponenten schon fruher im Produktentwicklungsprozess festgelegt werden konnen. Dabei ist es wichtig, die Komponente im ebenfalls virtuell vorhandenen Gesamtsystem zu betrachten, wobei ein Schwerpunkt auf dem Verbrennungsmotormodell als Anregung liegt. Am Beispiel des Getrieberasseins als ein zentrales Komfortphanomen wird die Bewertung von Komforteigenschaften in der Simulationsumgebung veranschaulicht. Ein weiterer Schwerpunkt dieses Beitrages ist die Validierung auf Komponentenebene. Gerade Bauteile zur Komfortabstimmung wie das ZMS werden vorwiegend in Fahrzeugprototypen getestet. Dies setzt einerseits die moglichst fruhe Verfugbarkeit von Fahrzeugprototypen mit seriennahem Stand voraus, im Beispiel des ZMS vor allem hinsichtlich des eingesetzten Verbrennungsmotors als Schwingungserreger. Andererseits sind Automobilhersteller standig bestrebt die Anzahl der Prototypen aus Kostengrunden zu reduzieren. Bezugnehmend auf die drehzahl- bzw. fliehkraftabhangigen Ubertragungseigenschaften von ZMS wird in diesem Beitrag beschrieben, wie das Ubertragungsverhalten auch in hohen Frequenzbereichen auf einem Komponentenprufstand untersucht werden kann. Durch Ubertragung der experimentell ermittelten Eigenschaften und Parameter lasst sich das ZMS nun in einem virtuellen Gesamtsystem untersuchen. Durch dieses Vorgehen konnen kritische Phanomene, die bei unterschiedlichsten Fahrmanovern auftreten, auf einfache Weise abgebildet werden.