-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einen Fahrzeuges auf einem Prüfstand, insbesondere Rollenprüfstand, wobei das Fahrzeug in Abhängigkeit von über einen Fernsteuerbetrieb vorgebbaren Parametern geregelt und/oder gesteuert wird.
-
Prüffahrten eines Fahrzeuges sind nötig, um beispielsweise Prüfungen des Fahrzeuges, Verbrauchsmessungen, Abgasmessungen und/oder Verschleißuntersuchungen an dem Fahrzeug durchzuführen.
-
Aus der
DE 102 36 620 A1 sind ein Kraftfahrzeug, eine Fahrprüfeinrichtung, ein Fahrprüfprogramm und ein Prüfstand bekannt. Das Kraftfahrzeug weist eine Steuereinrichtung auf, welche an die externe elektronische Fahrprüfeinrichtung ankoppelbar ist zum Empfangen von Fahrsignalen, die an Stelle von Fahrer-Eingriffen zur Beeinflussung des Fahrantriebstranges des Kraftfahrzeuges herangezogen werden, zum Prüfen des Kraftfahrzeuges, insbesondere auf dem Prüfstand, unter Fahrbedingungen, die von der Fahrprüfeinrichtung durch die Fahrsignale vorgebbar sind.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges auf einem Prüfstand, insbesondere Rollenprüfstand, anzugeben.
-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Bei einem Verfahren zum Betrieb einen Fahrzeuges auf einem Prüfstand, insbesondere Rollenprüfstand, wird das Fahrzeug in Abhängigkeit von über einen Fernsteuerbetrieb vorgebbaren Parametern geregelt und/oder gesteuert. Erfindungsgemäß wird zur Simulation einer Fahrstrecke mit vorgegebener Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Zeit mittels der vorgebbaren Parameter einer von mehreren vorgebbaren Fahrstilen eingestellt und in Abhängigkeit vom eingestellten Fahrstil wird dieser simuliert.
-
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen Prüfstand mit einer Drehzahl- und Geschwindigkeitsregelvorrichtung neben einem Standardbetrieb auch mit verschiedenen definierten Fahrstilen zu betreiben und somit Emissions- und/oder Verbrauchswerte des Fahrzeuges bei Simulation der verschiedenen definierten Fahrstile reproduzierbar zu erfassen.
-
Als definierte Fahrstile werden bzw. wird ein verbrauchsoptimaler, ein verbrauchskritischer und/oder ein emissionskritischer Fahrstil simuliert, wobei mittels der Simulation Grenzfallbereichsbetrachtungen hinsichtlich vorgegebener Abgasgrenzwerte entlang einer Fahrzeugentwicklungs- und/oder Produktionskette durchgeführt werden können. Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Fahrzeugentwicklung und -herstellung ist in besonders vorteilhafter Weise die Einhaltung von Emissionsgrenzwerten überprüfbar.
-
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Dabei zeigen:
-
1 schematisch ein Fahrzeug in einer Seitenansicht, wobei das Fahrzeug auf einem Rollenprüfstand angeordnet ist und mittels einer Steuereinheit in einem Fernsteuerbetrieb geregelt und/oder gesteuert wird,
-
2 schematisch ein erstes Koordinatensystem mit einem Verlauf eines verbrauchsoptimalen Fahrstils,
-
3 schematisch ein zweites Koordinatensystem mit einem Verlauf eines verbrauchskritischen Fahrstils,
-
4 schematisch ein drittes Koordinatensystem mit einem Verlauf eines alternativen Fahrstils und
-
5 schematisch ein viertes Koordinatensystem mit einem unruhigen nervösen Fahrstil.
-
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
-
In 1 ist ein Fahrzeug 1 dargestellt, welches sich auf einem Prüfstand, insbesondere auf einem Rollenprüfstand 2, befindet. Beispielsweise wird das Fahrzeug 1 auf einen Rollenprüfstand 2 verbracht, um an dem Fahrzeug 1 z. B. Verbrauchsmessungen, Abgasmessungen und/oder Verschleißmessungen durchzuführen sowie Fahrzeugfunktionen zu überprüfen.
-
Der Rollenprüfstand 2 ist ein Funktionsprüfstand, bei dem beispielsweise eine Verbrauchsmessung durch eine Übertragung einer Bewegung von Fahrzeugrädern 1.1 auf die Rollen 2.1 des Rollenprüfstandes 2 erfolgt.
-
Hierzu ist eine Steuereinheit 3, beispielsweise ein Personalcomputer, vorgesehen, welcher Parameter P zum Betrieb des Fahrzeuges 1 vorgibt. Dabei wird das Fahrzeug 1 über die Steuereinheit 3 in vorteilhafter Weise in einem Fernsteuerbetrieb FB betrieben, d. h. geregelt und/oder gesteuert. Bei der Steuereinheit 3 handelt es sich um eine Drehzahl- und Geschwindigkeitsregelvorrichtung, wobei ein durch die Steuereinheit 3 vorgebbarer Parameterwert P ein Antriebsmoment, d. h. ein von einem Motor des Fahrzeuges 1 an eine Kurbelwelle abgegebenes Drehmoment, sein kann.
-
Unter einem Fernsteuerantrieb FB wird ein so genannter Remote-Betrieb verstanden, bei dem Betriebsfunktionen des Fahrzeuges 1 außerhalb des Fahrzeuges 1 von der Steuereinheit 3 vorgegeben und an eine oder mehrere Steuergeräte im Fahrzeug 1 übertragen werden.
-
Der Steuereinheit 3 werden verschiedene vorgegebene Parameter P, z. B. Geschwindigkeit v, Beschleunigung, zugeführt, um somit einen definierten Fahrstil F1 bis F4 zu simulieren, mittels welchem das Fahrzeug geregelt und/oder gesteuert wird.
-
In 2 ist ein erstes Koordinatensystem K1 dargestellt, wobei auf der horizontalen Achse die Zeit t und auf der vertikalen Achse die Geschwindigkeit v dargestellt ist.
-
Das erste Koordinatensystem K1 beschreibt einen Verlauf eines ersten Fahrstils F1, um einen Verbrauchstest mit dem Fahrzeug im Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) durchzuführen. Bei dem ersten Fahrstil F1 handelt es sich um eine verbrauchoptimale Fahrweise.
-
Der Neue Europäische Fahrzyklus legt fest, unter welchen Bedingungen und mit welchen Geschwindigkeitsabläufen das Fahrzeug 1 bei der Ermittlung von CO2-Emission und Energieverbrauch betrieben wird. Dabei sind Randbedingungen wie Starttemperatur, Schaltpunkte bei Fahrzeugen 1 mit Handschaltgetriebe, Fahrzeugvorbereitung, d. h. Konditionierung, Zuladung, Beginn einer Abgasmessung und weiteres vorgegeben.
-
Fahrzyklen sollen eine möglichst realitätsnahe Belastung produzieren, wobei es sich dabei um ein Durchschnittsprofil handelt. Der Fahrzyklus wird üblicherweise auf einem Motoren- oder Rollenprüfstand 2 abgefahren. Dies ermöglicht es, reproduzierbare und vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Aus Sicht der Hersteller bietet ein solcher Fahrzyklus Entwicklungssicherheit.
-
Bei dem verbrauchoptimalen ersten Fahrstil F1 wird versucht, mit niedrigen Beschleunigungen zu fahren und mit Schubverzögerungen zu bremsen. Dabei ist mit Schubverzögerung die Motorbremse gemeint.
-
Eine erste und eine zweite Linie L1, L2 stellen ein Toleranzband hinsichtlich der Geschwindigkeit v des Fahrzeuges 1 dar, wobei die erste Linie L1 eine obere Toleranzgeschwindigkeit und die zweite Linie L2 eine untere Toleranzgeschwindigkeit darstellt. Eine dritte Linie L3 zeigt eine Sollgeschwindigkeit mit einem Maximum von 50 km/h, so dass man bei dem vorliegenden ersten Fahrstil F1 von einer Fahrt innerhalb einer geschlossenen Ortschaft ausgehen kann.
-
Mittels der der Steuereinheit 3 zugeführten Werte wird die vierte Linie L4 erzeugt, so dass die Steuereinheit 3 das Fahrzeug 1 in Bezug auf den verbrauchsoptimalen ersten Fahrstil F1 regelt und/oder steuert. Die Beschleunigung ist im Vergleich zur mittels der dritten Linie L3 vorgegebenen Sollgeschwindigkeit niedrig, wobei das Fahrzeug 1 früher und verhältnismäßig leicht abgebremst wird.
-
3 zeigt ein zweites Koordinatensystem K2, wobei mittels der ersten und der zweiten Linie L1, L2 das Toleranzband und mittels der dritten Linie L3 die Sollgeschwindigkeit dargestellt ist. Das zweite Koordinatensystem K2 zeigt einen Verlauf eines zweiten Fahrstils F2, der verbrauchskritisch einzustufen ist.
-
Bei dem verbrauchskritischen zweiten Fahrstil F2 wird das Fahrzeug 1 stark beschleunigt und vergleichsweise spät mit einer stärkeren Bremskraft abgebremst.
-
In der 4 ist ein drittes Koordinatensystem K3 mit einem dritten Fahrstil F3 gezeigt, bei welchem das Fahrzeug 1 stark beschleunigt wird und mit der Schubverzögerung betrieben wird. Bei dem dritten Fahrstil F3 handelt es sich um eine alternative Fahrweise.
-
In 5 ist ein viertes Koordinatensystem K4 dargestellt, wobei auf der vertikalen Achse ein Motormoment M des Fahrzeuges 1 in Newtonmeter und auf der horizontalen Achse die Zeit t abgebildet ist. Der Verlauf zeigt das Motormoment M bei einem vierten Fahrstil F4, welcher einen unruhigen, nervösen Fahrer, welcher das Gaspedal des Fahrzeuges 1 mit einer bestimmten Frequenz und Stärke betätigt, simuliert.
-
Auf ein Signal der Steuereinheit 3, welches das Motormoment M des Motors des Fahrzeuges 1 regelt und/oder steuert, wird eine Sinusfunktion aufmoduliert, so dass der vierte Fahrstil F4 simuliert wird. Die Frequenz und/oder eine Amplitudenstärke dieser Sinusfunktion sind bzw. ist vorzugsweise einstellbar und variierbar. Die Sinusfunktion wird nur in Beschleunigungsphasen auf das Signal, welches das Motormoment regelt und/oder steuert, aufmoduliert. Durch eine so genannte Reglervertrimmung wird eine erhöhte Einspritzmenge an Kraftstoff erreicht. Die somit angeforderten höheren Motormomente M sind emissionskritisch zu bewerten. D. h., dass aus den höheren Motormomenten M ein erhöhter Abgasausstoß des Fahrzeuges 1 resultiert.
-
Die schwingenden Motormomente M bei dem unruhigen, nervösen vierten Fahrstil F4 beeinflussen die Geschwindigkeit v des Fahrzeuges 1 kaum, wobei diese Beeinflussung der Geschwindigkeit v aufgrund der Masseträgheit des Fahrzeuges 1 nicht bemerkbar ist. Letztlich sind hierbei die vorgebbaren Parameter P entscheidend, ab wann das Fahrzeug 1 beginnt, emissionskritisch zu reagieren.
-
Mittels der verschiedenen simulierbaren Fahrstile F1 bis F4 kann ein Gesamtverbrauch des Fahrzeuges 1 über alle Fahrstile F1 bis F4 oder einzeln ermittelt werden.
-
Durch das beschriebene Verfahren ist es möglich, Grenzfallbereichsbetrachtungen hinsichtlich vorgegebener Abgasgrenzwerte im Grenzfallbereich durchzuführen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
