Betrachtung der Abbildung und des Einflusses von Restsystemen bei Zweimassenschwungrad-Komponentenuntersuchungen im Kontext des IPEK-X-in-the-Loop-Ansatzes = Examination of the mapping and influence of remaining systems in dual-mass flywheel component investigations in the context of the IPEK-X-in-the-Loop-Approach
Creators: name: Berger, Jan Christoph
Publisher: name: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Year: 2022
Subjects: X-in-the-Loop
XiL
ZMS
Zweimassenschwungrad
DMF
Dual-mass-flywheel

description: Der Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs stellt aufgrund der starken Wechselwirkungen der Teilsysteme ein komplexes Themengebiet dar. Auch erfüllen viele Teilsysteme erst im Systemverbund ihre angedachte Funktion. Damit ergibt sich für die Validierung dieser Systeme die Anforderung, gesamtsystemische Zusammenhänge dem Validierungsziel entsprechend mit zu berücksichtigen. Methodisch kann der Aufbau solcher Testkonfigurationen durch den IPEK-X-in-the-Loop-Ansatz unterstützt werden. Das zu untersuchende Teilsystem wird um die relevanten Restantriebssysteme, die Umwelt und den Fahrer entweder modellhaft oder durch reale Elemente erweitert. Dabei können die einzelnen Systemteile physisch oder virtuell in der Testkonfiguration berücksichtigt werden. Welche Restsysteme und durch welche Abbildungsvariante diese Berücksichtigung finden, muss spezifisch für das zu untersuchende System und Untersuchungsziel definiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Herausforderungen bei der Testkonfigurationserstellung für die Untersuchung von Zweimassenschwungrädern näher beleuchtet werden. Der Fokus liegt dabei auf den zu definierenden und integrierenden Restsystemen bzw. deren Modellen. Es wird eine Struktur vorgestellt, die ein zielgerichtetes Vorgehen zur Restsystemdefinition und -abbildung in der Testkonfiguration ermöglicht. Für das Untersuchungsziel der Parameterermittlung des Feder-Dämpfer-Systems des Zweimassenschwungrads werden – als Teil der Vorgehensstruktur – Einflüsse unterschiedlicher abtriebsseitiger Restsystemmodelle aufgezeigt und durch eine speziell entwickelte Messmethodik samt Prüfaufbau sowie Versuchsführung und Auswertung eine Quantifizierung der Unterschiede vorgenommen. Neben der Definition, welche Restsysteme für die Untersuchung relevant sind, muss eine geeignete Abbildungsvariante der Systeme gewählt werden. Erfolgt die modellhafte Abbildung am Prüfstand nicht physisch, sondern virtuell durch Echtzeitsimulationen, so sind mögliche Abweichungen durch die eingebrachten Schnittstellensysteme zum physischen Ideal auszuweisen. Für ein vereinfachtes Untersuchungssetup und die genannte Parameteridentifikation des Zweimassenschwungrads werden auf Basis eines virtualisierten physischen Restsystemmodells Beeinflussungen identifiziert sowie Maßnahmen zur Verminderung der gesamtsystemverändernden Einwirkungen aufgezeigt und angewendet. Die domänenverbindenden Systeme, welche eine hochdynamische Wechselwirkung zwischen physischen und virtuellen Teilsystemen des Fahrzeugantriebsstrangs ermöglichen sollen, sind nach aktuellem Stand der Forschung auf eine eindimensionale rotatorische Anregung beschränkt. Zweidimensionale Anregungen, bestehend aus einem rotatorischen und translatorischen Anteil, sind somit am Prüfstand nicht umsetzbar. Für die Variation des antriebsseitigen Restsystemmodells hin zu einem virtuellen Verbrennungsmotormodell, welches zweidimensionale Anregungen ermöglicht, wird ein solches Koppelsystem entworfen, untersucht und in beispielhaften Testkonfigurationen verwendet.