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TrelleborgVibracoustic Aktives System reduziert Schwingungen des Range Extender

| Redakteur: Jens Scheiner

Auf dem „8. Symposium für Motoren- und Aggregate Akustik“ in Magdeburg präsentierte TrelleborgVibracoustic ein aktives System zur Reduktion unerwünschter Schwingungen in Elektroautos mit Range Extender.

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Das AVC-System (Active Vibration Control), bestehend aus elektronischer Steuereinheit, elektrodynamischem Aktuator und Eingangssensor (Mikrofon oder Beschleunigungssensor).
Das AVC-System (Active Vibration Control), bestehend aus elektronischer Steuereinheit, elektrodynamischem Aktuator und Eingangssensor (Mikrofon oder Beschleunigungssensor).
(Bild: TrelleborgVibracoustic)

Diese Schwingungen entstehen durch die zur Reichweitenverlängerung eingesetzten 3- oder 4-Zylinder-Motoren. Das System soll laut Unternehmen den Fahrkomfort steigern, indem es die Schwingungen des Verbrennungsmotors mit gezielten Gegenschwingungen ausgleicht. Elektrische Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren zur Reichweitenverlängerung (sogenannte Range Extender) stellen dabei eine besondere Herausforderung im Hinblick auf Innengeräusche und den Schwingungskomfort dar. Der relativ leise und gleichmäßige elektrische Antrieb steht in Kontrast zum eher lauten und rauen Lauf des Verbrennungsmotors, der im Betrieb als störend empfunden werden kann.

Kaum passive Möglichkeiten

Die Situation wird oft noch durch die Gewichtsersparnis verschärft. Der Verzicht auf passive Maßnahmen zur Geräuschsenkung, wie Dämmung und Motorausgleichswellen, mindert zwar das Gewicht, erhöht aber zusätzlich den Geräusch- und Vibrationspegel. Körperschall bewegt sich durch die Motorlager und über die Fahrzeugstruktur bis ins Fahrzeuginnere, wo er als Vibration an Lenkrad, Sitzschiene oder Bodenblech oder in Form störender Geräusche auftritt. Die Frequenzen dieser Störgrößen sind oft motordrehzahlabhängig, wodurch es bei einem konventionellen (passiven) Ansatz nahezu unmöglich wird, sie zu beseitigen, bevor sie im Innenraum auftreten.

Ausgleich durch Gegenschwingung

Die aktive Schwingungstechnik (Active Vibration Control) von TrelleborgVibracoustic erkennt und bekämpft spezifische Körperschallschwingungen und Geräusche. Das Grundprinzip besteht darin, einkommende Sinusschwingungen durch speziell erzeugte Gegenschwingungen mit gleicher Frequenz und Amplitude, aber entgegengesetzter Phase, zu kompensieren. Dabei gibt ein elektrodynamischer Aktuator (aktiver Tilger), in die Fahrzeugstruktur eine phasenverschobene und damit entgegenwirkende Schwingung ab. Diese phasenverschobene Kraft und ihre Frequenz werden durch eine Reihe komplexer Algorithmen im elektronischen Steuermodul berechnet. Die Rechendaten liefert bei einem Open-Loop-System eine Korrekturtabelle oder im Fall eines Closed-Loop-Systems ein Rückkopplungssensor (Mikrofon oder Beschleunigungssensor).

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