AT7889U2 - Verfahren zur prüfung eines dynamischen drehmomenterzeugers und vorrichtung zur ermittlung des dynamischen verhaltens einer verbindungswelle - Google Patents

Abstract

Der Verlauf des über eine Verbindungswelle (3) zwischen zu prüfendem Drehmomenterzeuger (1) und Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2) übertragenen Drehmomentes wird bei mit pseudo-stochastischem Drehzahlverlauf betriebener Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2) in einer Identifikationsphase am fertig aufgebauten Prüfstand ermittelt. Daraus können die das dynamische Verhalten der Verbindungswelle (3) real und aktuell beschreibenden Parameter bestimmt und zur Einflussnahme auf die weitere Prüfung verwendet werden.

Claims (8)

1. 6 AT 007 889 U2 gemeint sind. Der Block 4 „Regler“ beinhaltet das Regelgesetz, welches in Abhängigkeit der jeweiligen Prüfstandsparameter die Eingänge des Systems so berechnet, dass der vorgegebene Verlauf bestmöglich nachgefahren werden kann. 5 Eine Regelung muss aber nicht unbedingt eine Folgeregelung, wie es in obiger Anwendung angesprochen ist, sein. Eine weitere Möglichkeit der Regelung am dynamischen Motorenprüfstand ist die Nullmassensimulation. Dabei muss die Antriebs- und Belastungsmaschine 2 so angesteuert werden, dass der Drehmomenterzeuger 1 nicht von dieser beeinflusst wird. Dazu muss die Trägheit und Reibung der Antriebs- und Belastungsmaschine 2 durch geeignete An-io Steuerung kompensiert werden. Die Verbindungswelle 3 darf außerdem nicht verdreht werden, was wiederum einer Belastung des Drehmomenterzeugers 1 gleichkommt. Dies gelingt nur, wenn die Wellenparameter bekannt sind, sodass die Ansteuerung der Antriebs- und Belastungsmaschine 2 entsprechend gestaltet werden kann, um die Dynamik der Verbindungswelle 3 und der Antriebs- und Belastungsmaschine 2 zu kompensieren. 15 Eine dritte Art und Möglichkeit der Regelung am dynamischen Brennkraftmaschinen- bzw. Antriebsmotor-Prüfstand ist die Fahrzeugsimulation. Dazu ist es notwendig, das Verhalten eines Antriebsstranges relativ genau zu modellieren und mathematisch zu formulieren. Bei der Fahrzeugsimulation am dynamischen Prüfstand wird der Drehmomenterzeuger 1 dann mit dem 20 Moment belastet, mit dem er auch im Fahrzeug belastet werden würde. Die Antriebs- und Belastungsmaschine 2 muss dann so angesteuert werden, dass die Dynamik der Verbindungswelle 3 kompensiert und gleichzeitig die Dynamik des Antriebsstranges simuliert wird. Zur Kompensation der Wellendynamik sind die genauen Parameter der Verbindungswelle am Prüfstand notwendig. 25 Beispiel 3: Überwachung des Systems Bei der Überwachung wird das System auf Grund eines Streckenmodells überwacht. In Fig. 7 ist dabei eine mögliche Struktur abgebildet. Das Streckenmodell entspricht wiederum einer 30 mathematischen Beschreibung des Systems. Überwacht werden können innere Zustände des Systems (z.B. Verdrehung der Verbindungswelle 3) aber auch Ausgänge (z.B. Drehzahlen am Drehmomenterzeuger 1 und an der Antriebs- und Belastungsmaschine 2). Wesentlich ist, dass bei Auftreten einer Abweichung der aktuellen Größen von den mittels mathematischem Modell errechneten Größen eine Änderung der Strecke vorliegen muss. Dies ermöglicht z.B. einen 35 zukünftigen Bruch der Verbindungswelle 3 vorherzusagen, bzw. ermöglicht es weiters dem Operator eine Streckenänderung mitzuteilen. Dieser kann dann entsprechende Maßnahmen setzen. Oft werden zur Überwachung der Strecke in der Einheit 7 auch virtuelle Sensoren 5 anstelle der Sensoren 6 verwendet. 40 Ansprüche: 1. Verfahren zur Prüfung eines dynamischen Drehmomenterzeugers (1) am Prüfstand, insbesondere einer Brennkraftmaschine am Brennkraftmaschinen-Prüfstand, mit einer mit dem 45 Drehmomenterzeuger (1) über eine Verbindungswelle (3) verbundenen, dynamisch regel baren drehenden Maschine als Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf des über die Verbindungswelle (3) übertragenen Drehmomentes bei mit pseudo-stochastischem Drehzahlverlauf betriebener drehender Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2) in einer Identifikationsphase am fertig aufgebauten Prüfstand ermit-50 telt und daraus die das dynamische Verhalten der Verbindungswelle (3) beschreibenden Parameter bestimmt und zur Einflussnahme auf die weitere Prüfung verwendet werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Parameter zur Abstimmung der Regelung der Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2) verwendet werden. 55 7 AT 007 889 U2
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Parameter mit vorgegebenen Werten verglichen und daraus Aussagen über Änderungen des Wellenverhaltens gemacht und gegebenenfalls im weiteren Prüfungsverlauf berücksichtigt werden. 5
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelten Parameter zur Darstellung eines virtuellen Sensors für die Verdrehung und das Wellenmoment der Verbindungswelle (3) verwendet werden. io 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebs- bzw. Belastungsmaschine (2) als Antrieb verwendet und der Drehmomenterzeuger (1) geschleppt wird.
5. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, 15 dass jeweils an nur einer Stelle die Drehzahl und an nur einer Stelle das Drehmoment gemessen werden.
6. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als relevante Parameter die Steifigkeit und die Dämpfung des Drehschwingungssys- 20 tems bestimmt und verwendet werden.
7. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pseudo-stochastische Drehzahlverlauf aus einer Zufallsbewegung um eine kleine Anzahl stationärer Drehzahlen besteht. 25
8. 9. Vorrichtung zur Ermittlung des dynamischen Verhaltens einer Verbindungswelle (3) eines Prüfstandes zur Prüfung eines dynamischen Drehmomenterzeugers, mit je einer auf beiden Seiten der Verbindungswelle (3) drehverbundenen, zumindest einseitig dynamisch regelbaren drehenden Maschine als Drehmomentquelle bzw. -senke, dadurch gekennzeich- 30 net, dass am fertig aufgebauten Prüfstand als Drehmomentquelle bzw. -senke unmittelbar der zu prüfende Drehmomenterzeuger (1) einerseits, und die für die Prüfung als Antriebs-bzw. Belastungsmaschine (2) eingesetzte, dynamisch regelbare drehende Maschine andererseits, dienen. 35 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 40 45 50 55