Forschungsgebiete und Labore

Laborleitung

Prof. Dr. Michael Viehof

Fahrzeugsysteme und Produktion
Institut für Fahrzeugtechnik (IFK)

  • Raum HO 2-119
  • Telefon+49 221-8275-2916

Labormitarbeiter

Joachim Clasen

Fahrzeugsysteme und Produktion
Institut für Fahrzeugtechnik (IFK)

  • Raum HO1-144
  • Telefon+49 221-8275-2326

Lageplan

Labor für Fahrwerk- und Simulationstechnik

 (Bild: TH Köln)

Fahrdynamik & Simulation Lab

Das Fahrdynamik & Simulation LAB untersucht moderne Fahrwerks- und Fahrdynamiksysteme entlang der gesamten Entwicklungskette – von der virtuellen Modellbildung bis zum realen Versuch. Im Mittelpunkt stehen das Fahrverhalten, die Interaktion zwischen Fahrwerk, Fahrzeug und Regelung sowie die Übertragbarkeit von Simulationsergebnissen auf reale Messungen.

+ Schwerpunkte

  • Fahrwerksentwicklung

Modellierung, Auslegung und Bewertung passiver und aktiver Fahrwerkskomponenten.

  • Fahrdynamikregelung

Entwicklung und Analyse von Reglern für Stabilität, Komfort, Performance und innovative Fahrfunktionen.

  • Mehrkörpersimulation (MKS)

Aufbau und Validierung detaillierter Fahrzeug- und Fahrwerksmodelle.

  • Kopplung Simulation ↔ Realversuch

Methoden zur Übertragung, Absicherung und Kombination von virtuellen und physikalischen Versuchen.

  • Validierung von Fahrdynamiksimulationen

Anwendung wissenschaftlicher Methoden zur objektiven Qualitätsabsicherung von Simulationsergebnissen

+ Lehre & Studierende

Das Labor ist in Forschung und Lehre eingebettet und bietet Studierenden praxisnahe Einblicke in moderne Fahrzeugtechnik:

  • Zugang zu Prüfständen wie Dämpferprüfständen, Rollenprüfstand und xiL‑Umgebungen
  • Mitarbeit in aktuellen Forschungsprojekten zu Fahrwerk, Fahrdynamik und Regelung
  • Abschlussarbeiten im Bereich Simulation, Versuchstechnik und Fahrdynamik

Studierende lernen praxisorientierte Entwicklungsprozesse kennen und erwerben Kompetenzen, die in der Fahrzeugindustrie stark nachgefragt sind.

+ Kooperationen

Das Labor arbeitet mit Industriepartnern und Forschungseinrichtungen zusammen und bietet:

  • Entwicklungsdienstleistungen in Fahrwerk, Simulation und Regelung
  • ADAS‑Validierung und Versuchsbegleitung
  • Nutzung ausgewählter Prüfstände für externe Projekte und Untersuchungen

Das Fahrdynamik & Simulation LAB versteht sich als Partner für angewandte Forschung und innovative Fahrzeugentwicklung.

+ Projektübersicht

Bremsen und Bremssysteme

  • Untersuchung bremsinduzierter Fahrwerksschwingungen
  • Untersuchungen zur Minimierung von Restschleifmomenten an Scheibenbremsen
  • Untersuchungen zum Regenerationsverhalten der Dickendifferenzeffekte an Pkw-Bremsanlagen
  • Entwicklung eines Prüfprogrammes zur Untersuchung des Verschleißes an Scheibenbremsen
  • Analyses and Documentation of Customer Related on the Road Brake System Tests
  • Analyse und Optimierung des Notbremsverhalters von Pkw-Anhänger- Gespannen
  • Konzeption und Aufbau eines Prüfstandes zur rechnergesteuerten dynamischen Reibwertermittlung von Fahrzeugbremsen
  • Aufbau eines Bremsen-Schwungsmassenprüfstand
  • Aufbau einer automatisierten Prüfstandsregelung und Messwerterfassung mit dem System DiaDem
  • Erforschung der Dampfblasenbildung (vapour lock) in einer Festsattel-Bremsanlagen
  • Untersuchung des Verhaltens unterschiedlicher Bremsbeläge in Fahr- und Laborversuchen (Grossglockner, AK Master)
  • Vergleichende Untersuchung amerikanische und europäischer Bremsanlagen
  • Analyse und Vergleich von Programmen zur Bremsbelagverschleißermittlung
  • Untersuchung zu Messverfahren des Bremsbelagverschleißes
  • Validierung und Optimierung von Bremsenberechnungsprogrammen unter Nutzung des Six Sigma Prozesses
  • Experimentelle Untersuchung des Bremsbelagverschleißverhaltens unter Zuhilfenahme der statistischen Versuchsplanung
  • Entwicklung eines Verfahrens zur Verschleißuntersuchung von Bremsbelägen im eingebauten Zustand unter Berücksichtigung der Messunsicherheit nach GUM
  • Investigation and Improvement in Static Brake Noises of a 20" Carbon Ceramic Brake System
  • Untersuchung von Bremsbelägen mittels eines Schwungmassen-Bremsenprüfstand

Elastokinematik

  • Entwicklung eines Achsvermessungssystems für einen Fahrwerksprüfstand mit rechnerbasierender Messwerterfassung und Regelung
  • Konzeption und Realisierung eines Systems zur Erfassung räumlicher Radbewegungen
  • Realisierung eines Elastokinematik-Prüfstandes mit rechnerbasierender Messwerterfassung und Messauswertung
  • Konzeption und Aufbau eines Gelenkspielprüfstandes zur Untersuchung der kraftführenden Bauteilen von Radaufhängungen in Feldversuchen

Fahrkomfort und NVH

  • Untersuchung zur Einflussnahme des niederfrequenten Fahrzeugschwingungsverhaltens auf das Komfortempfinden des Menschen
  • Objective Evaluation of Subjectively Differing Engine Sound Qualities of Two Vehicles With Direct-Injected Diesel Engine
  • Kaskadierung von Reifenluftschall im Fahrzeuginnenraum auf Reifenanregung und Karrosserie-Transferfunktion, Entwicklung der Kaskadierungsparameter
  • Objektivierung subjektiver Fahreindrücke bezüglich des Komforts von Nutzfahrzeug-Fahrer-Arbeitsplätzen

Fahrwerke und Fahrdynamik allgemein

  • Moderne Fahrwerke und Fahrwerkskomponenten: Stand der Technik und Forschung
  • Anforderungen an die Fahrwerke von Rennfahrzeugen und deren Erfüllung durch die Stehling-Reinhold-Radaufhängung
  • Objektivierung subjektiver Fahreindrücke. Die Anwendung systematischer Beurteilungsverfahren des Quality Function Deployment am Beispiel von vier Mittelklassewagen
  • Erfassung der fahrdynamischen Eigenschaften durch vollinstrumentierte Fahrversuche
  • Aufbau einer Fahrzeugdatenbank (derzeit ca. 180 Fahrwerks- und Fahrversuchdaten)
  • Untersuchung der Betriebs- und Lebensdauereigenschaften von Run-Flat-Reifen in Fahrversuchen
  • Untersuchung des Verhaltens von Fahrwerkskomponenten bezüglich ihrer Funktions- und Betriebsfestigkeitseigenschaften
  • Erforschung des Tuning-Potentials moderner Formel 1 Rennreifen

Federung und Dämpfung

  • Development of a Generic Engineering Specification for Coil Springs
  • Assessment and Reduction of System friction reffering to ride and handling performance
  • Messungen des Verhaltens von Fahrzeugstoßdämpfern
  • Entwicklung von Regelalgorithmen für Dämpfer mit stufenlos veränderlicher Dämpfung
  • Untersuchung verschiedener Arten der Stabilisator-Lagerung unter den Gesichtspunkten Fahrkomfort und Fahrdynamik
  • Untersuchung der Kraft/Geschwindingkeits-Charakteristik von Pkw-Stoßdämpfern bei kleinen Auslenkungen
  • Entwicklung eines Mess- und Bewertungsverfahrens zur objektiven Beurteilung von PKW-Stoßdämpfergeräuschen
  • Komfortverbesserung semiaktiver Stoßdämpfersysteme durch Optimierung der Regelstrategie

Kinematik

  • Einflussnahme auf Spurweiten und Sturzänderungbeim Einfedern durch Lenkerkopplung
  • Vermessung von Fahrzeugen bezüglich ihrer kinematischen Eigenschaften

Lenksysteme

  • Vergleichende Beurteilung und Auslegung eines Pkw-Handmomentenstellers an der Lenkanlage
  • Theoretische und praktische Untersuchung des elasto-Kinematischen Verhaltens von Lenkanlagen
  • Vergleichende Beurteilung und Auslegung einer Pkw-Lenkung ohne Lenksäule
  • Ermittlung von Messgrössen als Entscheidungshilfe bei subjektiven Beurteilungen von Lenksystemen

Prüf- und Messtechnik

  • Aufbau eines Flachbahnprüfstandes
  • Entwicklung des Messverfahrens zur Messung von Neigungsverzögerungen bei Versuchsfahrten im Straßenverkehr
  • Konzeption eines mobilen Prüfstandes zur Achs- und Fahrzeugvermessung von Rallye-Wettbewerbsfahrzeugen
  • Realisierung von Prüfstandssteuerungen mit Hilfe des PC-Programmes DIAdem am Beispiel des Stoßdämpferprüfstandes, Rollenprüfstandes und Elastokinematikprüfstandes
  • Untersuchung eines berührungslosen Messsystems zur Radstellungserfassung in Fahrversuchen
  • Entwicklung eines fahrzeugfesten modularen Messsystems zur Radstellungserfassung
  • Aufbau eines hochpräzisen Mess- und Prüfsystems zur Erfassung der Schwerpunktslage und Trägheitsmomente eines Rennfahrzeuges
  • Untersuchungen zur Qualität achskinematischer Messungen am Beispiel von Straßen- und Rennsportfahrzeugen

Simulationstechnik

  • Simulationsprogramm ADAMS - Problemanalyse und Installation - Aufbau und Validierung eines parametrisierten Radaufhängungssystems
  • Untersuchung der Fahrverhalten von Pkw mit einem parametrisierenden Simulationsprogramm
  • Simulation des Fahrwerksverhaltens auf einem Kinematikprüfstand mit dem Softwaresystem ADAMS
  • Simulation von Radaufhängungen unter Nutzung des Systems ADAMS Car
  • Beschreibung, Auswertung und Interpretation von Mehrkörper-Simulationen an einem Sattelzug
  • Die CAE-Analyse von PKW-Handschaltgetrieben. Anwendungsmöglichkeiten im Rahmen der virtuellen Produktentwicklung.
  • Simulationstechnische systemetische Untersuchung des Motor-Schwingungsverhaltens
  • Validierung der Mehrkörper-Simulationssoftware LMS – Virtual.Lab am Beispiel eines Formel 1 Rennfahrzeuges
  • Optimierung der Achsaufhängung eines Porsche GT 3 Rennfahrzeuges
  • Integration aerodynamischer Effekte in ein parametrisches Fahrzeugmodell
  • Integration des Achsverhaltens in ein parametrisches Fahrzeugmodell
  • Experimentelle und simulationstechnische Analyse (ADAMS/Car) von Fahrwerken
  • CFD-Simulation der Durch- und Umströmung von Pkw-Bremsscheiben mittels FLUENT for CATIA V5

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