Institut für Fahrzeugsystemtechnik

Eine Methode zur integrierten Achsentwicklung von Kraftfahrzeugen

Achsenentwicklung

Der klassische Zielkonflikt bei der heutigen Fahrwerksauslegung besteht zwischen der Ent-wicklung eines optimalen Fahrverhaltens und einem sehr guten Fahrkomfort des Fahrzeuges. Hierbei liegt die Problematik darin, das beste Gleichgewicht zwischen den Parametern zu finden, die sowohl die Fahrdynamik als auch den Fahrkomfort beeinflussen. Weitere Eigenschaften, wie das Lenk- und das Bremsverhalten des Fahrzeuges sowie das Fahrzeuggewicht, müssen daher unter Berücksichtigung des Kostenaspekts in die Fahrwerksentwicklung mit einbezogen werden. Einen wesentlichen Bestandteil der Fahrwerksauslegung stellt dabei die Achsentwicklung dar.

Die Schwierigkeit bei der Entwicklung einer fahrzeugtypspezifischen, optimalen Achse besteht darin, die kinematischen und elastokinematischen Zusammenhänge der oben genannten Wechselwir-kungen zu identifizieren und auf diesen Erkenntnissen basierend, eine bestmögliche Balance zwischen den genannten Zielkonflikten einzustellen. Bei der Abstimmung der Achseigenschaften wird derzeit primär auf langjährige Erfahrungen zurückgegriffen, wobei das Hauptaugenmerk auf den fahr-dynamisch relevanten Hauptcharakteristika - Spur und Sturz - liegt. Parameter, die maßgebend für einen guten Komfort sind, wie beispielsweise Reibung, Lagerisolation, Längsfederung oder Schrägfe-derung, geraten dabei meist in den Hintergrund.

Die wechselseitigen Einflüsse zwischen Fahrdynamikkenngrößen und Komfortparametern sind allerdings nur unzureichend bekannt. Das Hauptproblem bei der Achsentwicklung ist, dass im Laufe der Entwicklung aus Sicht der NVH oder aus Gewichts- und Kostengründen die Grundauslegungen der Achse verändert werden. Diese verschiedenen Anpassungen sind beispielsweise die Veränderung von karosserieseitigen Anbindungspunkten, veränderte Lagersteifigkeiten oder Lenkungsparameter. Dies geschieht in der Regel nur mit eingeschränkten Kenntnissen über die anderen Fahrzeugcharakteristika.

Um die verschiedenen fahrdynamischen und komfortrelevanten Abhängigkeiten bereits vor ei-ner aufwendigen Simulation einschätzen zu können, soll die Erstellung eines Kennwertkatalogs helfen, schon in der Konzeptphase eine optimale Achse auszulegen und unnötige Iterationsschleifen zu vermeiden. Das Ergebnis sind innovative Achskonzepte, die den Anspruch „Best-In-Class“ bei größt-möglicher Spreizung zwischen Fahrdynamik und Komfort unterstützen, um den Mythos der Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG weiterleben zu lassen.