Systematic Derivation of Objective Requirements on Vehicle Steering System

Martin Ralf Münster

doi:10.51202/9783186819123

Zusammenfassung

This thesis answers the question how to derive subsystem requirements with respect to given targets at vehicle level and how to evaluate the performance of subsystems and modules at early stages of design and prototyping. It is shown that based on identified subsystem properties the expectable performance of the vehicle is predictable much earlier than vehicle prototypes are available for test drives. Contents Nomenclature IX Abstract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XII Zusammenfassung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIV 1 Introduction 1 1.1 Target-Driven Process of Basic Vehicle Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.1 Virtual Development Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1.2 Target Cascading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2 Vehicle Steering Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.1 Desired Steering Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.2 Undesired Steering Feedback . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.3 Opportunities for Substructuring Meth...

Schlagworte

Publikation durchsuchen

Bibliographische Angaben

Copyrightjahr: 2023
Erscheinungsdatum: 21.11.2023
ISBN-Print: 978-3-18-381912-6
ISBN-Online: 978-3-18-681912-3
Verlag: VDI Verlag, Düsseldorf
Reihe: Verkehrstechnik/Fahrzeugtechnik
Band: 819
Sprache: Deutsch
Seiten: 224
Produkttyp: Monographie

Inhaltsverzeichnis

KapitelSeiten

Titelei/Inhaltsverzeichnis Kein Zugriff Seiten I - XVI
1. 1. Virtual Development Methods Kein Zugriff
  2. Target Cascading Kein Zugriff
2. 1. Desired Steering Feedback Kein Zugriff
  2. Undesired Steering Feedback Kein Zugriff
3. 1. Top-down (Decoupling) Kein Zugriff
  2. Bottom-up (Coupling) Kein Zugriff
4. Outline of the Thesis Kein Zugriff
1. Vehicle System and Subsystem Subdivision Kein Zugriff
2. 1. Subsystem Characterization with Frequency Response Functions Kein Zugriff
  2. Classification of Substructuring Methods Kein Zugriff
3. 1. General Notations Kein Zugriff
  2. Subsystem Coupling based on Impedance (Primal Formulation) Kein Zugriff
  3. Subsystem Coupling based on Admittance (Dual Formulation) Kein Zugriff
  4. Subsystem Decoupling (Dual Approach) Kein Zugriff
4. 1. General Notations Kein Zugriff
  2. Subsystem Coupling with Mechanical Four-Poles Kein Zugriff
  3. Subsystem Decoupling with Mechanical Four-Poles Kein Zugriff
1. 1. Steering Vibration Limit for Steady-State Driving Kein Zugriff
  2. Steering Vibration Limit under Braking Kein Zugriff
2. 1. Coupling / Decoupling Front Axle and Steering with LM-FBS Method Kein Zugriff
  2. Coupling / Decoupling Front Axle and Steering with Four-Pole Method Kein Zugriff
  3. Capabilities and Limits of the Methods in Comparison Kein Zugriff
3. 1. Expressing Vehicle Targets by Mechanical Four-Pole Coefficients Kein Zugriff
  2. Derivation of Necessary and Sufficient Limits to Subsystem Dynamics Kein Zugriff
  3. Derivation of Exact Limits to Subsystem Dynamics Kein Zugriff
  4. Mutual Dependencies of the Four-Pole Coefficients Kein Zugriff
1. 1. Case A: Passive Behavior of the Force-less Electric Motor Kein Zugriff
  2. Case B: Passive Behavior of the Motion-less Electric Motor Kein Zugriff
  3. Case C: Active Behavior of the Steering-Torque Controlled Electric Motor Kein Zugriff
  4. Case D: Active Behavior of the Rack-Force Controlled Electric Motor Kein Zugriff
  5. Interactions of the Four-Pole Coefficients of the Steering Kein Zugriff
  6. Eigenmodes of the Simplified Steering Model Kein Zugriff
  7. Exemplary Results of the Simplified Steering Model Kein Zugriff
2. 1. Basic Principle of Electric Power Steering Kein Zugriff
  2. Detailed Physical Model of Electric Power Steering Kein Zugriff
  3. Results of Virtual Steering Subsystem Analysis Kein Zugriff
3. 1. Experimental Testing of the Complete Steering Assembly Kein Zugriff
  2. Corrective Measures at Experimental Steering Testing Kein Zugriff
  3. Experimental Testing of the Steering Gear Subassembly Kein Zugriff
  4. Experimental Testing of the Upper Steering Column Subassembly Kein Zugriff
  5. Integrating Measured Dynamics of Subassemblies Kein Zugriff
  6. Results of Experimental Steering Subsystem Analysis Kein Zugriff
1. Simplified Front-Axle Model based on Lumped Masses Kein Zugriff
2. Simplified Front-Axle Model including Tire Dynamics Kein Zugriff
3. Detailed MBS Model of the Front Axle Kein Zugriff
4. 1. Application-Specific Requirements on the Roller Test-Rig Kein Zugriff
  2. Generic Requirements on the Roller Test-Rig Kein Zugriff
  3. Realization of the Roller Test-Rig Kein Zugriff
5. 1. Eigenmodes of the Front-Axle Subsystem Kein Zugriff
  2. Four-Pole Coefficients of the Front-Axle Subsystem Kein Zugriff
  3. Corrective Measures at Virtual Front-Axle Testing Kein Zugriff
  4. Results of Virtual Front-Axle Subsystem Analysis Kein Zugriff
1. 1. Predicting Vehicle Performance with Directly Assembled Subsystems Kein Zugriff
  2. Deriving Limits to Steering Dynamics Kein Zugriff
  3. Deriving Limits to Front-Axle Dynamics Kein Zugriff
2. 1. Preliminaries Kein Zugriff
  2. Subsystem Nonlinearities Experienced in Practice Kein Zugriff
  3. Predicting Vehicle Performance with Iteratively Assembled Subsystems Kein Zugriff
  4. Deriving Amplitude-Dependent Limits to Steering Dynamics Kein Zugriff
  5. Deriving Amplitude-Dependent Limits to Front-Axle Dynamics Kein Zugriff
  6. Comparing Linear versus Nonlinear Requirement Derivation Kein Zugriff
1. 1. The Basic Idea of Solution Spaces Kein Zugriff
  2. Procedural Outline Kein Zugriff
2. 1. Procedural Outline Kein Zugriff
  2. Design-of-Experiment Study on Steering Modules Kein Zugriff
  3. Solution Spaces for Design Parameters of the Steering Kein Zugriff
3. 1. Procedural Outline Kein Zugriff
  2. Design-of-Experiment Study on Front-Axle Modules Kein Zugriff
  3. Analysis of Correlation and Sensitivity Kein Zugriff
  4. Solution Spaces for Design Parameters of the Front Axle Kein Zugriff
  5. Solution Spaces for Bushing Dynamics Kein Zugriff
1. 1. Substructuring the Vehicle Steering Kein Zugriff
  2. Deriving Requirements on Subsystem Level Kein Zugriff
  3. Subsystem Analysis of Steering and Front Axle Kein Zugriff
  4. Resulting Subsystem Requirements Kein Zugriff
  5. Requirement-Based Module Design Kein Zugriff
2. Future Work Kein Zugriff
Bibliography Kein Zugriff Seiten 195 - 204
1. Basic Transfer Function Representations Kein Zugriff
2. Transfer Matrices Transformation Kein Zugriff
3. Parameter Sets for Simplified Models Kein Zugriff
4. Exemplary Results of Simplified Models Kein Zugriff
5. User Interface to Operate the Virtual Roller Test-Rig Kein Zugriff
6. Graphical Interpretation of Limiting Curves Kein Zugriff
7. DoE Input Table for the Steering Design-Study Kein Zugriff
8. DoE Input Table for the Front-Axle Design-Study Kein Zugriff