Kombinierte Regelung semi-aktiver Kabinen- und Aufbaufederungen zur Verbesserung von Komfort und Fahrsicherheit mobiler Arbeitsmaschinen

Schwingungsbeeinflussende Systeme wie Kabinen- und Achsfederung sollen gleichzeitig einen hohen Fahrkomfort, das heißt geringe Vibrationsbelastungen und hohe Fahrsicherheit in Form von geringen Radlastschwankungen, ermöglichen. Die zunehmenden Fahrgeschwindigkeiten von Traktoren, der Wunsch nach verbesserter Effizienz sowie der aus Gründen der Gesundheit notwendige Vibrationsschutz der Fahrer und Fahrerinnen stellen zunehmend höhere Anforderungen an diese Systeme. Zahlreiche Untersuchungen an aktiven und semi-aktiven Federungssystemen zeigen die Möglichkeit, mit Hilfe einer geeigneten Regelung das Zielkriterium Fahrkomfort beziehungsweise die Fahrsicherheit gegenüber einem passiven System zu verbessern. In der Regel besteht jedoch bei der Verwendung von nur einem geregelten System, wie beispielsweise einer geregelten Achsfederung, weiterhin der Zielkonflikt zwischen beiden Kriterien, bei dem eine Verbesserung des einen Kriteriums zu einer Verschlechterung des jeweils anderen Kriteriums führt. Diese Arbeit untersucht daher die Kombination von zwei schwingungsbeeinflussenden Systemen (Achsfederung und Kabinenfederung) mit verschiedenen Regelungsstrategien. Die Ergebnisse der durchgeführten Simulationen verdeutlichen zunächst den Zielkonflikt bei passiven und semi-aktiv geregelten Achsfederungen. Weitere Simulationen zeigen das Potenzial der geregelten Achsfederung in Verbindung mit einer geregelten Kabinenfederung, bei der beide Regelungs-algorithmen jeweils ein separates Zielkriterium verfolgen. Gegenüber dem einfachen geregelten System können so gleichzeitig Fahrkomfort und Fahrsicherheit verbessert werden. Es wurden Versuche auf einem hydraulischen Vier-Stempel-Prüfstand durchgeführt. Dabei wurden verschiedene Kombinationen der Kabinen- und Achsfederung getestet.