Entwicklung eines semi-aktiven Federungssystems für hydropneumatisch vollgefederte Traktoren

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung vollgefederter Traktoren. Ziel ist es, ein Fahrwerksmanagementsystem für hydropneumatisch vollgefederte Traktoren zu entwickeln, dieses auf seine Eignung zu untersuchen und eine Regelungsstrategie zu entwerfen. Zusätzlich wird sowohl das Fahrverhalten dieses semi-aktiven Fahrwerks mit dem einer passiven Federung verglichen als auch die Vor- und Nachteile einer Vollfederung im Vergleich zu einer reinen Vorderachsfederung untersucht. Anschließend wird der Fahrkomfort und die Fahrsicherheit der einzelnen Federungssysteme bewertet und das Potential vollgefederter Traktoren aufgezeigt. Hierzu müssen zunächst die Anforderungen an ein solches System systematisch erarbeitet werden. In besonderer Weise gilt es hierbei die landwirtschaftlichen Anwendungen zu berücksichtigen. Im ersten Abschnitt wird auf die Grundlagen der Schwingungsbewertung eingegangen, um den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit entsprechend beurteilen zu können. Anschließend werden der Aufbau einer hydropneumatischen Federung und die zu deren Regelung zur Verfügung stehenden Konzepte vorgestellt. Nachdem im Kapitel Stand der Technik die unterschiedlichen Federungssysteme, die bei Traktoren zum Einsatz kommen, und deren Eigenschaften beschrieben werden, wird auf den Aufbau des für diese Arbeit genutzten Versuchsfahrzeugs eingegangen. Dabei werden alle Um- und Neubauten des Fahrwerks, besonders die hydropneumatische Federung, die erforderliche Mess- und Regelungstechnik berücksichtigt. Danach wird das eigentliche Fahrwerksmanagement in Form der entwickelten LabVIEW Modelle und das Zusammenwirken der einzelnen Software-Komponenten erläutert. Das auf dem Traktor implementierte System und der damit zu erzielende Gewinn an Fahrkomfort und Fahrsicherheit sind im Folgenden auf geeigneten Teststrecken zu verifizieren und validieren. Hierzu wird das Fahrzeug über die Erprobungsbahnen der Wehrtechnischen Dienststelle in Trier gefahren und die Auswirkungen der unterschiedlichen Systemeinstellungen erforscht. Mit Hilfe dieser Ergebnisse sollen im letzten Abschnitt ein Ausblick gegeben und weitere Entwicklungspotentiale aufgezeigt werden.