Getriebeschaltanalyse und Kupplungsanalyse bei manuellen Schaltgetrieben
Nach wie vor werden in Deutschland und Europa aufgrund der hohen Nachfrage Automobile mit manuellen Schaltgetrieben entwickelt. Um die Qualität des Schaltens für den Anwender frühzeitig zu ermitteln, bietet Ihnen ATESTEO die innovative GSA Getriebeschaltanalyse, die die Schaltkräfte und Schaltwege direkt im Fahrzeug am Schalthebel messen, analysieren und Ihnen dann als tabellarische Auswertung zur Verfügung stellen. Um in Fahrzeugen mit manueller Schaltung kupplungsbedingte NVH-Phänomene bereits in der Entwicklung des Antriebsstrangs zu identifizieren, gibt es die innovative CA-Kupplungsanalyse von ATESTEO.
Getriebeschaltanalyse mit GSA
Schaltqualität und Schaltgefühl liefern als markenspezifisches Merkmal des Fahrzeugs einen entscheidenden Beitrag zum persönlichen Fahrerlebnis. Subjektive Einschätzungen des Erlebnisses sind abhängig von der Erfahrung des Beurteilenden und können zu Diskussionen über die Bewertungskriterien führen. Die GSA Getriebeschaltanalyse ist ein benutzerfreundliches Werkzeug, das Sie bei der Verbesserung der Schaltqualität unterstützt und Ihnen objektive Kennwerte liefert.
Vorteile der Getriebeschaltanalyse mit GSA-System
- Messung der Schaltkräfte und Schaltwege am Schalthebel. Optional auch Kupplungskraft und -weg sowie weitere analoge Signale und CAN Signale.
- Anwenderunterstützung bei der Durchführung der Messaufgaben.
- Analyse und Sortierung der Kennwerte in übersichtlicher Form mithilfe einer Vielzahl von Filtern.
- Darstellung der analysierten Werte in benutzerdefinierten Tabellen und typischen Diagrammen.
- Möglichkeit zum projektübergreifenden Vergleich von verschiedenen Analyseergebnissen.
Die Getriebeschaltanalyse mit dem GSA-System liefert Ihnen ein Werkzeug zur Optimierung synchronisierter Handschaltgetriebe. Aus der Analyse der gemessenen Daten werden objektive Kennwerte zur Beurteilung der Schaltqualität berechnet. Das GSA-System stellt die Hardware, um die relevanten Daten im Fahrzeug oder am Prüfstand zu erfassen, zu bearbeiten und zu visualisieren zur Verfügung. Die Erfahrung unserer Spezialisten sowie vieler Kunden im In- und Ausland haben das GSA-System zu einem weltweit anerkannten Werkzeug zur Verbesserung der Schaltqualität werden lassen.
GSA-System zur objektiven Getriebeschaltanalyse des Schaltmechanismus
Die GSA Getriebeschaltanalyse kommt bei der Entwicklung synchronisierter Schaltgetriebe zum Einsatz. Mit ihr können Funktion und Verhalten der Getriebeschaltung geprüft werden. Das von ATESTEO in jahrelangen Tests eigens entwickelte Getriebeschaltanalyse-Werkzeug GSA hat sich vor allem bei komplexen Getriebeentwicklungsprojekten als wertvolles Hilfsmittel bewährt. Dabei wird das GSA-System nicht nur zur objektiven Bewertung des Gangwechsels im Fahrzeug eingesetzt. Auch bei Getriebeneuentwicklungen und Getriebeintegrationen, Tests von Getriebekomponenten, beim Vergleich von Schmierstoffen und bei der Qualitätssicherung ist die GSA Getriebeschaltanalyse als wichtiges Werkzeug unumgänglich. Mit ihr lassen sich die Einflussgrößen der Schaltqualität messen und analysieren. Das durch viele Einsätze gereifte GSA-System ermöglicht eine optimal an Ihre Anforderungen angepasste Analyse.
Funktionalität und Ergebnissicherheit des GSA-Systems
Das GSA-System wird im PKW oder LKW eingesetzt. Es kann für Links- oder Rechtslenker optimiert werden, und unterstützt bei folgenden Aufgaben:
- Fahrzeugvergleich
- Konzeptvergleich (Konkurrenz, Design, Zulieferprodukte)
- Vergleich von Entwicklungsphasen (Design-Iterationen)
- Vergleich bei Produktionsstreuungen
- Vergleich von lebensdauer- bzw. temperaturabhängigen Einflüssen
- Vergleich subjektiver Bewertungen mit objektiven Kenngrößen
- Analyse von innerer und äußerer Schaltung
- Verbesserung der Schaltqualität
Leistungsmerkmale der GSA Getriebeschaltanalyse
- Schnelle und einfache Installation des Messequipments.
- Geringe Massenträgheit und Reibung minimieren den Einfluss des Messequipments auf die Messergebnisse.
- Benutzerfreundliche Führung durch die verschiedensten Messaufgaben bei dynamischen und statischen Messungen (wie z.B. Freispiel-, Steifigkeits- und Rastieruntersuchungen).
- Automatische Erkennung von Schaltungen und Schaltphasen. Die Resultate können grafisch überprüft und, falls nötig, justiert werden.
- Berechnung wichtiger Kenngrößen (wie z. B. Drehzahlsprung, Schaltgeschwindigkeit, -impuls und -energie).
- Darstellung der berechneten Werte in Abhängigkeit von Schaltungstyp, Schaltphase, relativer Zeit und Schaltwegen.
- Statistische Größen, wie Min.-/Max.-Werte, Zeitwerte sowie Kraftverhältnisse, werden schaltungs- und schaltphasenabhängig bestimmt und benutzerdefiniert in Tabellenform gelistet. Durch Export der Kennwerte nach Excel® können weitere charakteristische Größen bestimmt und in der gewünschten Form aufbereitet werden.
- Eine Vergleichsfunktion unterstützt das Laden mehrerer Messprojekte. Die gleichzeitige Darstellung der Projekt-Kenngrößen zeigt die vorhandenen Unterschiede in übersichtlicher Form.
- Mit Hilfe der gemessenen GPS-Daten können die Schaltungen in Abhängigkeit von den gegebenen Örtlichkeiten (OSM-Karten®) dargestellt und beurteilt werden.
Die vier Komponenten des GSA-Systems in der Getriebeschaltanalyse
Zum GSA-System gehören die komplette Hard- und Software zum Erfassen, Sichten und Analysieren der notwendigen Daten. Generell können die Messaufgaben beziehungsweise die Messgrößen dem Kundenwunsch angepasst werden. Es stehen ausführliche Verfahren zur Bestimmung der statischen und dynamischen Kenngrößen einer Schaltung zur Verfügung. Viele vordefinierte Charts, Filter- und Vergleichsmöglichkeiten helfen bei der schnellen Dokumentation der Analyseergebnisse. Neben der Exportmöglichkeit der Daten nach bekannten Office-Anwendungen stehen dem Anwender weitere Werkzeuge zur Dokumentation zur Verfügung.
- GSA Messhardware
- GSA Messgerät
- GSA Datenerfassungs-Software
- GSA Analyse Software
GSA Messhardware zur Getriebeschaltanalyse
Zu der GSA Messhardware zählen die Sensoren zur Aufnahme der Schaltwege und Schaltkräfte. Der Einbau der Sensorik ist in nahezu allen PKW möglich. Für LKW und Kleintransporter können in der Regel Sonderlösungen bereitgestellt werden. Durch die ausgereifte Mechanik kann das Sensorik-System innerhalb von 15–20 Minuten im Fahrzeug installiert werden. Die Einbaulage hat keinen Einfluss auf die Messwerte. Der originale Fahrzeug-Schaltknauf wird durch einen speziellen Messknauf ersetzt. Dieser kann die Schaltkräfte in den drei kartesischen Dimensionen erfassen. Der Knauf wird mit einer einfachen Vorrichtung an den Schalthebel geklemmt. Schaltwege und Schaltkräfte können per Software auf die Position des ursprünglichen Schaltknaufs projiziert werden. Durch eine Drei-Punkt-Montage des Sensorik-Systems am Fahrzeugboden, Dachhimmel und der Frontscheibe wird eine verwindungssteife und sichere Position gewährleistet. Drehzahl- und Temperatursensoren helfen bei der Einschätzung äußerer Einflüsse und bei der Analyse von unterschiedlichen Messprozeduren.
GSA Messgerät zur Getriebeschaltanalyse
Die Daten der gesamten Sensorik werden mit einem Messgerät der Firma Imc in hochwertige Messwerte aufbereitet. Die Summenabtastrate beträgt 400 kHz. Die Messgeräte tragen zu Recht das Label „Made in Germany“. Sie überzeugen durch hohe Zuverlässigkeit und exakte Messwerte bei hoher Abtastrate. Der modulare Aufbau ermöglicht es, die Anzahl der Messkanäle perfekt an den Messbedarf anzupassen.
GSA Datenerfassungs-Software zur Getriebeschaltanalyse
Die GSA Datenerfassungs-Software bietet eine flexible Konfiguration des Messprojekts, über das der Testaufbau nachgestellt wird. Es können Informationen zum Fahrzeug und Fahrer angegeben werden. Die Anordnung der Fahrzeug-Gänge wird vor Messstart einmalig angelernt. Zusätzliche Messstellen können leicht eingerichtet und in benutzerdefinierten Charts und Anzeigen dargestellt werden. Bei Messungen wird zwischen statischen (Motor aus, Stillstand) und dynamischen Messungen (Messfahrten) unterschieden. Für beide Messarten wurden von ATESTEO Messprozeduren entwickelt, die für entsprechende Analyse-Vorgaben optimale Messdaten liefern. Während der Messung werden Schaltvorgänge von der Software erkannt. Zu einer Schaltung kann die Schaltdauer und Schaltkraft eingeblendet werden. Dies hilft bei der Einhaltung von Zielschaltzeiten/-kräften. Der Taster sorgt für eine einfache und sichere Bedienung während einer Messfahrt. Ein benutzerdefinierter Speicherpfad sowie Text- und Sprachkommentare helfen bei der Organisation der Messdaten.
GSA Analyse-Software zur Getriebeschaltanalyse
Mit der GSA Analyse-Software können die erfassten Messdaten zunächst geladen und gesichtet werden. Der automatisierte Analyse-Algorithmus stellt für jede Messprozedur einen speziellen Analyse-Modus zur Verfügung, um die Messdaten sehr schnell vorauszuwerten. Es werden statistische Größen und maßgeschneiderte Charts vorbereitet. Bei der Analyse von dynamischen Messungen wird eine Liste aller Schaltungen und deren Eigenschaften, wie Synchrondauer, Synchronimpuls, Drehzahlhub oder maximale Synchronkraft erstellt. Die Software unterteilt jede Schaltung in die charakteristischen Schaltzonen:
- Auslegen
- Vorsynchronisationszone
- Synchronisationszone
- Sperrzone
- Freiflug
- Double bump
- Überdrücken
Die Ergebnisse der Voranalyse können durch das einfache Bedienkonzept der GSA-Analyse-Software schnell an die individuellen Anforderungen angepasst werden. Schaltungszonen werden modifiziert und über einen Schaltnavigator lassen sich Schaltungen zur Analyse auswählen. Eine Kombination von Schaltungen wird vom Navigator unterstützt (2-3, 3-2). Durch die Auswahl lassen sich Analyse-Ergebnisse schnell eingrenzen. Schaltungen oder Analyseergebnisse können in zahlreichen, vordefinierten Charts gang-, weg-, kraft-, drehzahl- oder temperaturabhängig dargestellt werden. Schaltimpulse und Schaltenergien berechnet die GSA-Analyse-Software für jede Schaltung und deren Schaltzonen. Für die Darstellung weiterer Messkanäle kann auf y(t)- und xy-Diagramme zurückgegriffen werden. Die vorhandenen Mess- und Umrechnungsgrößen können dabei den Abszissenachsen und Ordinatenachsen individuell zugeordnet werden. Die statistischen Daten der ausgewählten Schaltungen sind in Excel-kompatible Dateien exportierbar, Diagramme für werden als Bild ausgespielt.
Kupplungsanalyse für störungsfreies Schalten
Es gibt NVH-Phänomene, die direkt oder indirekt durch die Kupplung beeinflusst werden. Die Kupplung kann Rupfen. Das heißt, es treten unerwünschte Schwingungen im Antriebsstrang auf. Oder die Achsen quietschen, es entsteht das sogenannte Squeal. Über die CA-Kupplungsanalyse können solche eventuellen Probleme am Fahrzeug frühzeitig identifiziert werden.
Aufgaben der CA-Kupplungsanalyse
- Fahrzeugvergleich
- Konzeptvergleich (Konkurrenz, Design, Zulieferprodukte)
- Vergleich von Entwicklungsphasen (Design-Iterationen)
- Vergleich bei Produktionsstreuungen
- Vergleich von Lebensdauer bzw. temperaturabhängigen Einflüssen
- Vergleich subjektiver Bewertungen mit objektiven Kenngrößen
- Verbesserung des Kupplungsverhaltens und der Bedienbarkeit
Auftretende Probleme lassen sich mit der Kupplungsanalyse erkennen, identifizieren und eliminieren. Dazu wurde das CA-System als Kupplungsanalyse-System von ATESTEO zur objektiven Analyse des Kupplungsmechanismus und der Kupplungshydraulik in Fahrzeugen mit manuellem Handschaltgetriebe entwickelt. Eingesetzt wird die Kupplungsanalyse, auch Clutch Analysis genannt, im Fahrzeug sowie am Prüfstand.
Die drei Komponenten des CA-Systems in der Kupplungsanalyse
CA-Kupplungsanalyse Messhardware
Zu der Messhardware gehören ein Pedalkraftsensor und ein Seilzug-Potentiometer. Mit diesen beiden Basis-Sensoren werden Betätigungskräfte und Kuppelwege gemessen. Zusätzlich können Temperatur- und Drehzahlsensoren in das System eingebunden werden.
CA-Kupplungsanalyse Messgerät
Die Daten der gesamten Sensorik werden mit einem Messgerät der Firma Imc in hochwertige Messwerte aufbereitet. Die Summenabtastrate beträgt 400 kHz. Auch die mit dem GSA-System verkauften Imc-Geräte sind mit dem CA-Kupplungsanalyse-System kompatibel.
CA-Kupplungsanalyse Software
Mit der CA-Kupplungsanalyse-Software werden die Messdaten aufgezeichnet und analysiert. Gleichzeitig führt das Programm den Anwender durch die gesamte Messprozedur. Nach der Aufzeichnung der charakteristischen Hysterese-Kurve werden weitere definierte Kupplungspunkte angefahren und gemessen. Alle Daten werden als Projekt gespeichert.
Möglichkeiten der CA-Kupplungsanalyse-Software
- Im Analyse-Modus der Software können Messungen geladen, dargestellt, bearbeitet und analysiert werden. Die von der Software gemessenen Kupplungspositionen werden bei Bedarf verschoben.
- Weitere, benutzerdefinierte Kupplungspositionen sind manuell auszumessen.
- Die Mehrfach-Analyse bietet die Möglichkeit, beliebig viele Messungen zu vergleichen.
- Mehrere Kupplungskurven können gemittelt werden.
- Es besteht die Möglichkeit, Ergebnisse als PDF-, Word-Dokument, Excel-Dokument oder Webseite zu speichern.
- Durch den Export nach EXCEL im CSV-Format stehen dem Anwender weitere Analysemethoden zur Verfügung.
- Die reinen Messdaten werden im RAW-Format gespeichert und können unter anderem mit dem Programm Famos der Firma Imc gesichtet und analysiert werden.
Kompatibilität und Anpassung der CA-Kupplungsanalyse-Software
Die Software ist eine Eigenentwicklung von ATESTEO. In der Regel kann die Applikation an Kundenwünsche angepasst werden. Zielsysteme sind Windows XP oder Windows 7. Es wird keine weitere lizenzpflichtige Software benötigt. Besonders effektiv ist die Kombination aus CA-Kupplungsanalyse-System und GSA-Getriebeschaltanalyse-System.
Individuelle Kupplungsanalyse für individuelle Anforderungen
Grundlage der Bewertung sind die Pedalkräfte und Pedalwege am Kupplungspedal. Zusätzlich können Temperaturen und Drehzahlen für detailliertere Analysen mitgemessen werden. Zum Kupplungsanalyse-System gehören die komplette Hardware und Software zum Erfassen, Sichten und Analysieren der notwendigen Daten. Generell können alle Messaufgaben und Messgrößen problemlos an spezielle Kundenwünsche angepasst werden.