@PhdThesis{duepublico_mods_00078457,
  author = 	{Neumann, Dominic},
  title = 	{Entwicklung einer Prognosemethode der beim „Parkieren im Stand`` auftretenden Zahnstangenkr{\"a}fte f{\"u}r die virtuelle Lenkungsauslegung},
  year = 	{2023},
  month = 	{Jun},
  day = 	{09},
  keywords = 	{Steering System; Parking Maneuver; Steering System Design; Virtual Tire Models, Tire Measurements; Friction modeling},
  abstract = 	{In dieser Arbeit wird eine Methode zur Prognose der resultierenden Zahnstangenkr{\"a}fte f{\"u}r das Man{\"o}ver „Parkieren im Stand`` entwickelt. Die bei diesem Man{\"o}ver auftretenden Kr{\"a}fte bestimmen die Wahl des Lenkkonzepts, die mechanische Dimensionierung der Zahnstange sowie die Auslegung des Power Packs. Dazu m{\"u}ssen bereits in der fr{\"u}hen Entwicklungsphase exakte, virtuelle Prognosen der auftretenden Zahnstangenkraft erstellt werden. Mit Hilfe von Fahrzeug-, Achskomponenten- und Reifenmessungen werden die Wirkzusammenh{\"a}nge beim Man{\"o}ver „Parkieren im Stand`` mit verschiedenen Einfl{\"u}ssen aufgezeigt. Dazu z{\"a}hlen die Untersuchung des Einflusses der Radlast, des Reifenf{\"u}lldrucks, des Achskonzepts, der Achskomponenten, der Reifenart und -dimension sowie der der Bodendruckverteilung. Durch die Industrialisierung eines Reifenpr{\"u}fstands mit einer neuen Messprozedur wird die Messstreuung von Reifenmessungen von {\textpm} 18 {\%} auf {\textpm} 3 {\%} reduziert. Damit kann zuverl{\"a}ssig der Reifen aus einem Portfolio identifiziert werden, welcher die h{\"o}chsten Zahnstangenkr{\"a}fte im Fahrzeug erzeugt. Mit einer Erweiterung der Pr{\"u}fspezifikation zur Vermessung von Reifenkr{\"a}ften und -momenten mit radbezogenem Sturzwinkel sowie weiteren Messungen der Reifeneigenschaften, wird eine Korrelation zwischen Reifenverhalten und Zahnstangenkraft gezeigt. Bei Erkenntnis{\"u}bertrag der Reproduzierbarkeitsuntersuchungen auf Gesamtfahrzeugebene l{\"a}sst sich die Messstreuung von {\textpm} 8 {\%} auf {\textpm} 1,5 {\%} reduzieren. Die Arbeit umfasst zudem die virtuelle Nachbildung der Pr{\"u}fstandssituationen. Mittels simulativer Analyse werden Modell-Optimierungspotentiale einzelner Komponenten quantifiziert. Durch eine parkierspezifische Parametrierung der Reifenmodelle, reproduzierbareren Bedatungsgr{\"o}{\ss}en sowie Modellerweiterungen werden Verbesserungen der Modellg{\"u}ten des FTires, des SupERRB Tires und des MF-Swifts erzielt. Ein Reifenmodellbenchmark gibt dar{\"u}ber Aufschluss, welches Reifenmodell sich am besten f{\"u}r eine Prognose eignet. Mit der Entwicklung eines dreidimensionalen Reibungselementes, wird Kugelgelenkreibung in die virtuellen Achsmodelle integriert, wodurch die Simulationsg{\"u}te weiter gesteigert wird. Durch die gewonnenen Erkenntnisse sowie Modellierungs- und Methodenverbesserungen, wird eine neue Methode illustriert, die eine Verbesserung der Prognose der Zahnstangenkraft gegen{\"u}ber der bestehenden Methode aufweist. So wird die durchschnittliche Abweichung der Prognose von 10,5 {\%} auf 3,1 {\%} reduziert. Abschlie{\ss}end wird ein vereinfachtes, mathematisches Modell entwickelt, mit Hilfe dessen die Zahnstangenkraft, ohne komplexes MKS- und Reifenmodell, simuliert werden kann. Die Ergebnisse zeigen eine geringe Abweichung gegen{\"u}ber Messungen auf.},
  doi = 	{10.17185/duepublico/78457},
  url = 	{https://duepublico2.uni-due.de/receive/duepublico_mods_00078457},
  url = 	{https://doi.org/10.17185/duepublico/78457},
  file = 	{:https://duepublico2.uni-due.de/servlets/MCRFileNodeServlet/duepublico_derivate_00078069/Diss_Neumann.pdf:PDF},
  language = 	{de}
}