Title: Suspension-tire-behavior models
Language: English
Authors: Lahti, Magnus 
Qualification level: Doctoral
Keywords: Fahrzeugdynamik; Fahrzeug; Simulation; Einspurmodell; Reifen; Fahrwerk
Vehicle; dynamics; simulation; 2-wheel; model; tires; suspension
Advisor: Lugner, Peter
Assisting Advisor: Geringer, Bernhard
Issue Date: 2012
Number of Pages: 148
Qualification level: Doctoral
Abstract: 
Das Konzept des Einspurmodells wurde zuerst von Riekert und Schunck beschrieben. Dieses Modellkonzept spielt bereits eine wichtige Rolle bei der Simulation des Fahrverhaltens und der allgemeinen Beschreibung der Fahrdynamik. Ein großer Vorteil dieses Modellansatzes besteht darin, dass seine Modellparameter mit Hilfe von fahrdynamischen Messungen bestimmt werden können. Das Modell beschreibt darüber hinaus das Fahrverhalten in einer Vielzahl von Fahrmanövern und ist ein ausgezeichnetes Werkzeug für den Aufbau eines Verständnisses der Fahrdynamik. Allerdings werden die Modellparameter sehr stark durch die Fahrzeugkonfiguration (Beladungszustand, Bereifung, usw.) und Fahrzeugabstimmung (z.B. Kinematik oder Stabilisatorsteifigkeit) während der Messungen beeinflusst. Sobald eine andere Fahrzeugkonfiguration oder -abstimmung von Interesse ist, sind auch neue Messungen notwendig, um neue Modellparameter bestimmen zu können.
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Weiterentwicklung des Einspurmodells, so dass das Modell auch bei einer Extrapolation auf unterschiedliche Fahrzeugkonfigurationen und -abstimmungen verwendet werden kann, wodurch die oben genannten Nachteile überwunden sind. Die entwickelten Modellerweiterungen sollen eine Extrapolation auf unterschiedliche Reifen- und Fahrwerkseigenschaften (wie z.B.
unterschiedliche Stabilisatorsteifigkeit oder ein anderes Wanksteuern) durch Anpassung von Parameterwerten im Modell erlauben. Das Modell soll auch eine Extrapolation auf verschiedene Beladungsvarianten (Masse und Massenverteilung) mit einfachen Ansätzen zulassen. Um dies zu realisieren, sind die vorderen und hinteren Seitenkraftkennlinien durch ein "Fahrwerk-Reifen-Wirkungsmodell" ersetzt worden, in welchem die Eigenschaften des Reifens und die Eigenschaften der Radaufhängung in eigenständigen Teilmodellen behandelt werden.

The 2-wheel model concept as first described by Riekert and Schunck already plays an important role in simulating vehicle handling and describing vehicle dynamics. A major advantage of this model concept is that its model parameters can be identified using driving measurements of the vehicle of interest. The model furthermore describes vehicle handling in a wide range of driving maneuvers and is an excellent tool for understanding vehicle dynamics. The model parameters are, however, very specific for the particular vehicle set-up during the parameterization process, e.g. load condition, type of tires, etc. Any variation in vehicle set-up would consequently require a new set of driving measurements in order to identify new model parameters. The main objective of this work is the further development of an extended 2-wheel model in order to overcome the model's drawbacks regarding extrapolation to different vehicle setups. Consequently, the developed model extensions enable an extrapolation to different tire properties and to different suspension setups (like for instance different anti-roll bar stiffness or different amount of roll steer) by changing parameter values in the model. The model also allows the vehicle behavior to be extrapolated for different loading conditions (mass and mass distribution) with simple approaches to change the model parameters. To realize this, the front and rear lateral axle force characteristics have been replaced by a "suspension-tire-behavior model" where the tire properties and the suspension properties have been separated in submodels.
URI: https://resolver.obvsg.at/urn:nbn:at:at-ubtuw:1-51081
http://hdl.handle.net/20.500.12708/9901
Library ID: AC07813223
Organisation: E325 - Institut für Mechanik und Mechatronik 
Publication Type: Thesis
Hochschulschrift
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