DE102010026615A1 - Roller dynamometer for simulation of road trip in two-wheeled motor vehicle by checking e.g. basic functions, has connecting shaft that is connected to shaft of front roller and shaft of rear roller by front angle gear with fixed ratio - Google Patents
Roller dynamometer for simulation of road trip in two-wheeled motor vehicle by checking e.g. basic functions, has connecting shaft that is connected to shaft of front roller and shaft of rear roller by front angle gear with fixed ratio Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rollenprüfstand.The present invention relates to a chassis dynamometer.
Rollenprüfstände sind in der Fahrzeugentwicklung und Herstellung von großer Bedeutung. Insbesondere können mit Rollenprüfständen Grundfunktionen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise Motorleistung, Schaltpunkte, Unwuchtigkeiten, die Tachometerfunktion und dergleichen am fertigen Kraftfahrzeug überprüft werden. Auch zur Überprüfung von anderen Funktionen, wie der Bremsfunktion, können Rollenprüfstände verwendet werden. Ein solcher Rollenprüfstand ist beispielsweise in der
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rollenprüfstand zu schaffen, mit dem Grundfunktionen eines Kraftfahrzeuges auf einfache Weise und bei einfachem Aufbau des Rollenprüfstandes überprüft werden können.The present invention is therefore an object of the invention to provide a chassis dynamometer, can be checked with the basic functions of a motor vehicle in a simple manner and with a simple structure of the chassis dynamometer.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem die Verbindungen der einzelnen Rollen untereinander und deren Verbindung mit Antriebsmitteln optimiert wird.The invention is based on the finding that this object can be achieved by optimizing the connections of the individual rollers with each other and their connection to drive means.
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung daher einen Rollenprüfstand, insbesondere zur Simulation einer Straßenfahrt, der zumindest zwei auf jeweils einer Welle gelagerte Prüfstandsrollen umfasst. Zumindest eine der Prüfstandsrollen stellt eine Frontrolle dar, die einer vorderen Kraftfahrzeugachse zugeordnet ist. Zumindest eine weitere der Prüfstandsrollen stellt eine Heckrolle dar, die einer hinteren Kraftfahrzeugachse zugeordnet ist. Der Rollenprüfstand ist dadurch gekennzeichnet, dass die Welle zumindest einer der Frontrollen mit der Welle zumindest einer der Heckrollen zur Übertragung von Rotationsbewegung über eine Verbindungswelle verbunden ist, deren Achse sich zwischen den zu verbindenden Wellen erstreckt, und dass die Verbindungswelle über Getriebe mit fester Übersetzung mit der Welle der zumindest einen Frontrolle und der Welle der zumindest einen Heckrolle verbunden ist.According to a first aspect, the invention therefore relates to a chassis dynamometer, in particular for simulating a road trip, which comprises at least two test stand rollers mounted on a respective shaft. At least one of the test stand rollers represents a front roller, which is assigned to a front motor vehicle axle. At least one more of the test stand rollers represents a rear roller, which is assigned to a rear motor vehicle axle. The roller dynamometer is characterized in that the shaft of at least one of the front rollers is connected to the shaft of at least one of the rear rollers for transmitting rotary motion via a connecting shaft whose axis extends between the shafts to be connected, and that the connecting shaft via transmission with fixed translation the shaft of the at least one front roller and the shaft of the at least one rear roller is connected.
Die Prüfstandsrollen des Rollenprüfstandes sind drehbar gelagert. Wird ein Fahrzeug auf den Rollenprüfstand gefahren, so werden durch die Drehung der Räder des Kraftfahrzeuges die Prüfstandsrollen des Rollenprüfstandes angetrieben. Indem bei dem erfindungsgemäßen Rollenprüfstand somit eine Übertragung der Rotationsbewegung einer Prüfstandsrolle, die der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist, auf eine Prüfstandsrolle, die der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet ist, über mechanische Verbindung erfolgt, ist der Antriebsmechanismus des Rollenprüfstandes vereinfacht. Beispielsweise werden durch die Verbindungswelle auch bei einem heckgetriebenen Kraftfahrzeug die Rollen, die den Vorderräder des Fahrzeuges zugeordnet sind, über die Verbindungswelle angetrieben. Indem die Verbindung der Prüfstandsrollen, die der Vorderachse des Fahrzeuges zugeordnet sind, und der Prüfstandsrollen, die der Hinterachse des Fahrzeuges zugeordnet sind, erfindungsgemäß durch eine Verbindungswelle erfolgt, die über Getriebe mit den Wellen der Prüfstandsrollen verbunden sind, kann die Übertragung der Rotationsbewegung zuverlässig erfolgen. Insbesondere aufgrund des großen Abstandes zwischen den zu verbindenden Wellen, der im Wesentlichen dem Achsabstand des zu prüfenden Fahrzeuges entspricht, ist die Übertragung über ein zumindest in Längsrichtung starres Verbindungselement zuverlässiger als bei flexiblen Verbindungselementen, wie beispielsweise Riemen, bei denen bei solchen Abständen unter Umständen zusätzliche Spannvorrichtungen vorgesehen werden müssen. Zudem ist die Wartung des Prüfstandes geringer als beim Einsatz eines Verbindungsmittels in Form eines Riemens oder einer Kette. Darüber hinaus ist auch die Geräuschentwicklung bei der Übertragung der Rotationsbewegung mittels einer Welle und zweier Getriebe geringe als bei dem Einsatz der genannten anderen Verbindungsmittel. Schließlich weist die Verwendung einer Welle als Verbindungselement den Vorteil auf, dass die Montage des Rollenprüfstandes vereinfacht wird. Ein Führen eines flexiblen Elementes, wie beispielsweise eines Riemens oder einer Kette über den Abstand zwischen den zu verbindenden Wellen kann entfallen. Da dieser Abstand entsprechend des Achsabstandes des Fahrzeuges groß ist, ist dieser Arbeitsschritt aufwendig.The dynamometer stands of the chassis dynamometer are rotatably mounted. If a vehicle is driven onto the chassis dynamometer, the test bench rollers of the chassis dynamometer are driven by the rotation of the wheels of the motor vehicle. Thus, in the chassis dynamometer according to the invention, a transmission of the rotational movement of a test bed roller, which is assigned to the rear axle of the motor vehicle, to a test bed roller, which is assigned to the front axle of the motor vehicle, via mechanical connection, the drive mechanism of the chassis dynamometer is simplified. For example, by the connecting shaft even in a rear-wheel drive motor vehicle, the rollers which are assigned to the front wheels of the vehicle, driven by the connecting shaft. By the connection of the test stand rollers, which are assigned to the front axle of the vehicle, and the test stand rollers, which are assigned to the rear axle of the vehicle, according to the invention by a connecting shaft, which are connected via gears to the waves of the test stand rollers, the transmission of the rotational movement can be reliably , In particular, due to the large distance between the shafts to be connected, which corresponds substantially to the center distance of the vehicle to be tested, the transmission over an at least longitudinally rigid connecting element is more reliable than flexible connecting elements, such as belts, in which at such distances may be additional Clamping devices must be provided. In addition, the maintenance of the test bench is lower than when using a connecting means in the form of a belt or a chain. In addition, the noise in the transmission of rotational movement by means of a shaft and two gear is less than in the use of said other connection means. Finally, the use of a shaft as a connecting element has the advantage that the assembly of the chassis dynamometer is simplified. Leading a flexible element, such as a belt or a chain over the distance between the waves to be connected can be omitted. Since this distance is large according to the center distance of the vehicle, this step is complicated.
Indem die verwendeten Getriebe zudem Getriebe mit fester Umsetzung sind, wird auf einfache Weise sicher gestellt, dass die Geschwindigkeit aller Prüfstandsrollen und damit auch die Geschwindigkeit aller Räder gleich ist. Darüber hinaus ist der Aufbau solcher Getriebe im Vergleich zu übersetzenden Getrieben einfacher, wodurch sich der Aufbau des Rollenprüfstandes weiter vereinfacht.In addition, because the transmissions used are fixed-gear transmissions, it is easily ensured that the speed of all test-bed rollers and thus also the speed of all the wheels is the same. In addition, the construction of such transmissions is simpler compared to translating transmissions, which further simplifies the construction of the chassis dynamometer.
Der Rollenprüfstand kann erfindungsgemäß eine einzige Frontrolle und eine einzige Heckrolle aufweisen. Mit einem solchen Rollenprüfstand können dann beispielsweise Zweirad-Kraftfahrzeuge getestet werden. In diesem Fall rollt das Zweirad-Kraftfahrzeug auf dem Scheitel der jeweiligen Rolle ab.The roller dynamometer according to the invention can have a single front roller and a single rear roller. With such a dynamometer then, for example, two-wheeled vehicles can be tested. In this case, the two-wheeled vehicle rolls off on the vertex of the respective role.
Gemäß einer Ausführungsform weist der Rollenprüfstand zumindest zwei Frontrollen und/oder zumindest zwei Heckrollen auf. Durch das Vorsehen mehrerer Front- und Heckrollen, kann auf dem Rollenprüfstand insbesondere auch ein Vierrad-Kraftfahrzeug geprüft werden. Alternativ oder zusätzlich können die Rollen auch statt als Scheitelrolle zu dienen Radrollenpaare bilden, die jeweils einem Kraftfahrzeugrad zugeordnet sind. According to one embodiment, the chassis dynamometer has at least two front rollers and / or at least two rear rollers. By providing a plurality of front and rear wheels, in particular a four-wheel motor vehicle can be tested on the chassis dynamometer. Alternatively or additionally, the rollers can also be used instead of serve as a crown roller wheel pairs, which are each associated with a motor vehicle wheel.
Gemäß einer Ausführungsform liegen daher die Achsen von zwei der Frontrollen parallel zueinander versetzt und/oder die Achsen von zwei der Heckrollen liegen parallel zueinander versetzt, wobei die parallel zueinander angeordneten Prüfstandsrollen jeweils ein Radrollenpaar bilden. Bei dieser Ausführungsform kann der Rollenprüfstand auch als Doppelrollenprüfstand bezeichnet werden.According to one embodiment, therefore, the axes of two of the front rollers are offset parallel to each other and / or the axes of two of the rear rollers are offset parallel to each other, wherein the mutually parallel test stand rollers each form a wheel roller pair. In this embodiment, the chassis dynamometer may also be referred to as a double roller dynamometer.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Prüfstandsrollen eines Radrollenpaares unabhängig voneinander drehbar gelagert. Bei dieser Ausführungsform sind somit die Wellen der Prüfstandsrollen eines Radrollenpaares nicht miteinander verbunden. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass weitere Verbindungsmittel, wie beispielsweise Riemen. entfallen können und sich der Aufbau dadurch weiter vereinfacht. Es wurde herausgefunden, dass trotz der mangelnden Verbindung der Wellen der Prüfstandsrollen eines Radrollenpaares die Prüfstandsrolle mittels des auf diesen aufstehenden Kraftfahrzeugrades eine ausreichende Verbindung aufweisen, um die Simulationsbedingungen zuverlässig einzustellen.According to a preferred embodiment, the test bed rollers of a pair of wheel rollers are rotatably supported independently of each other. In this embodiment, therefore, the waves of the test stand rollers of a wheel roller pair are not connected to each other. This embodiment has the advantage that further connecting means, such as belts. can be omitted and the structure further simplified. It has been found that, despite the lack of connection of the shafts of the test bed rollers of a wheel roller pair, the test bed roller has a sufficient connection by means of the motor vehicle wheel resting thereon to reliably set the simulation conditions.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegen zusätzlich zu der Bildung von Radrollenpaaren oder alternativ dazu zwei der Frontrollen auf einer gemeinsamen Achse und/oder zwei der Heckrollen liegen auf einer gemeinsamen Achse, wobei die auf einer gemeinsamen Achse liegenden Prüfstandsrollen jeweils ein Achsenrollenpaar bilden.According to a further embodiment, in addition to the formation of pairs of wheel rollers or alternatively two of the front rollers lie on a common axis and / or two of the rear rollers lie on a common axis, wherein the test stand rollers lying on a common axis each form an axle roller pair.
Die auf einer gemeinsamen Achse liegenden Prüfstandsrollen können auf einer gemeinsamen Achse gelagert sein. Vorzugsweise sind die Prüfstandsrollen eines Achsenrollenpaares aber über eine Achsenwelle miteinander verbunden. Zusätzlich können in der so gebildeten starren Verbindung zwischen den Prüfstandsrollen eines Achsenrollenpaares Ausgleichselemente, insbesondere Ausgleichskupplungen vorgesehen sein. Über diese Ausgleichskupplungen, die als Kunststoffteil ausgebildet sein können, können geringfügige durch die Räder des Kraftfahrzeuges hervorgerufene Drehzahlunterschiede zwischen Prüfstandsrollen ausgeglichen werden.The test bench rolls lying on a common axis can be mounted on a common axis. Preferably, however, the test stand rollers of an axle roller pair are connected to one another via an axle shaft. In addition, compensating elements, in particular compensating couplings, can be provided in the rigid connection thus formed between the test bed rollers of an axle roller pair. About this compensating couplings, which may be formed as a plastic part, slight caused by the wheels of the motor vehicle speed differences between the test stand rollers can be compensated.
Wie sich aus dem vorstehenden entnehmen lässt, kann der erfindungsgemäße Rollenprüfstand vollständig ohne Antriebseinheit, insbesondere Antriebsmotor an den Wellen der Prüfstandsrollen betrieben werden. Die Prüfstandsrollen werden vielmehr über die Kraftfahrzeugräder und mittelbar über die Verbindungswelle angetrieben.As can be seen from the above, the dynamometer according to the invention can be operated completely without drive unit, in particular drive motor on the shafts of the test stand rollers. The test stand rollers are rather driven via the motor vehicle wheels and indirectly via the connecting shaft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist aber ein Motor mit einer Prüfstandsrolle eines Achsenrollenpaares verbunden und dieses Achsenrollenpaar ist über die Verbindungswelle mit einem weiteren Achsenrollenpaar verbunden. Bei dieser Ausführungsform kann mittels eines einzigen Motors eine Beeinflussung der Rotationsbewegung aller Prüfstandsrollen des Rollenprüfstandes erfolgen. Insbesondere kann durch den Motor ein Drehmoment auf die Prüfstandsrollen aufgebracht werden. Der Motor kann dadurch für die Massensimulation des Kraftfahrzeuges dienen.According to a preferred embodiment, however, a motor is connected to a test stand roller of an axle roller pair and this axle roller pair is connected via the connecting shaft with a further axis roller pair. In this embodiment, by means of a single motor influencing the rotational movement of all test bed rollers of the chassis dynamometer can take place. In particular, a torque can be applied to the test stand rollers by the motor. The engine can thereby serve for the mass simulation of the motor vehicle.
Vorzugsweise ist die Verbindungswelle an einem seitlichen Ende eines Achsenrollenpaar vorgesehen. Als seitliches Ende wird hierbei vorzugsweise das Ende der Welle einer Prüfstandsrolle verstanden, das dem Ende abgewandt ist, über das die Prüfstandsrolle mit der weiteren Prüfstandsrolle des Achsenrollenpaares verbunden ist. Indem die Verbindungswelle seitlich an dem Rollenprüfstand vorgesehen ist können als Getriebe zum Verbinden der Verbindungswelle mit den Wellen der Prüfstandsrollen einfache Winkelgetriebe verwendet werden. Zudem können bei einer Ausführungsform, bei der für die Vorderachse des Fahrzeuges und die Hinterachse des Fahrzeuges jeweils Radrollenpaare vorgesehen sind, auch die Wellen der vorderen Prüfstandsrollen der jeweiligen Radrollenpaare miteinander verbunden werden.Preferably, the connecting shaft is provided at a lateral end of an axle roller pair. In this case, the lateral end is preferably understood to mean the end of the shaft of a test bench roller which faces away from the end, via which the test bench roller is connected to the further test bed roller of the axle roller pair. By the connecting shaft is provided laterally on the chassis dynamometer can be used as a transmission for connecting the connecting shaft with the waves of the test stand rollers simple angle gear. In addition, in an embodiment in which pairs of wheel rollers are provided for the front axle of the vehicle and the rear axle of the vehicle, the shafts of the front test stand rollers of the respective wheel roller pairs can also be connected to one another.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Verbindungswelle eine Kardanwelle dar. Der Vorteil dieser Art der Verbindungswelle besteht darin, dass leichten Positionsabweichungen der Prüfstandsrollen, die der Vorderachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, zu den Prüfstandsrollen, die der Hinterachse des Kraftfahrzeuges zugeordnet sind, über die Verbindungswelle abgefangen werden können. Zudem ist die Übertragung über eine Kardanwelle besonders zuverlässig.According to a preferred embodiment, the connecting shaft is a cardan shaft. The advantage of this type of connecting shaft is that slight positional deviations of the test stand rollers, which are assigned to the front axle of the motor vehicle, intercepted to the test stand rollers, which are assigned to the rear axle of the motor vehicle via the connecting shaft can be. In addition, the transmission via a cardan shaft is particularly reliable.
Vorzugsweise weist die Verbindungswelle eine Längenverstelleinrichtung auf. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der Rollenprüfstand an Fahrzeuge mit unterschiedlichem Achsabstand angepasst werden kann, ohne dass die Verbindungswelle ersetzt werden muss. Die Verbindungswelle kann hierzu insbesondere teleskopartig ausgebildet sein.Preferably, the connecting shaft has a length adjustment device. This embodiment has the advantage that the chassis dynamometer can be adapted to vehicles with different center distance, without the connecting shaft must be replaced. For this purpose, the connecting shaft can be designed in particular telescopically.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden
In der
Der hinteren Kraftfahrzeugachse
Bei dem erfindungsgemäßen Rollenprüfstand
Schließlich weist der Rollenprüfstand
Der Betrieb des Rollenprüfstandes
Der bei der gezeigten Ausführungsform vorgesehene Motor kann zur Massensimulation des Fahrzeuges dienen. In der Regel werden die Prüfstandsrollen
Da die vorderen Frontrollen
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau, bei dem auf den Antrieb der Prüfstandsrollen durch den Rollenprüfstand verzichtet werden kann, wird ein einfach herzustellender und wartungsfreundlicher Rollenprüfstand geschaffen. Zudem ist aufgrund der geringen Anzahl erforderlichen Bauteilen auch die Ersatzteilhaltung minimiert. Weiterhin ist die Geräuschentwicklung beim Betrieb des Rollenprüfstandes gering. Schließlich ist es durch den erfindungsgemäßen Aufbau möglich eine Massensimulation durch nur einen einzigen Motor auszuführen.Due to the structure according to the invention, in which it is possible to dispense with the drive of the test stand rollers through the chassis dynamometer, an easy-to-manufacture and maintenance-friendly chassis dynamometer is provided. In addition, the spare parts inventory is minimized due to the small number of components required. Furthermore, the noise during operation of the chassis dynamometer is low. Finally, it is possible by the structure according to the invention to perform a mass simulation by a single engine.
Mit dem erfindungsgemäßen Rollenprüfstand wird eine optimale Kombination zwischen einer minimalen Anzahl mechanischer Verbindungen und einem minimalen Erfordernis eines elektrischen Antriebs geschaffen.With the chassis dynamometer according to the invention, an optimum combination is created between a minimum number of mechanical connections and a minimum requirement of an electrical drive.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Rollenprüfstanddynamometer
- 22
- RadrollenpaarRadrollenpaar
- 2020
- vordere linke Frontrollefront left front roller
- 2121
- hintere linke Frontrollerear left front roller
- 2222
- vordere rechte Frontrollefront right front roller
- 2323
- hintere rechte Frontrollerear right front roller
- 2424
- vordere linke Heckrollefront left rear roller
- 2525
- hintere linke Heckrollerear left rear roller
- 2626
- vordere rechte Heckrollefront right rear roller
- 2727
- hintere rechte Heckrollerear right rear roller
- 3030
- Verbindungswelleconnecting shaft
- 3131
- vorderes Winkelgetriebefront angular gear
- 3232
- hinteres Winkelgetrieberear angular gear
- 44
- Achswelleaxle shaft
- 4040
- AusgleichskupplungFlexible coupling
- 4141
- AchsenrollenpaarAxis roller pair
- 55
- Motorengine
- 5050
- Winkelgetriebe für MotorwelleAngular gear for motor shaft
- 66
- Vorderachse KraftfahrzeugFront axle motor vehicle
- 6060
- vorderes linkes Radfront left wheel
- 6161
- vorderes rechtes Radfront right wheel
- 77
- Hinterachserear axle
- 7070
- hinteres linkes Radrear left wheel
- 7171
- hinteres rechtes Radrear right wheel
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 3841248 A1 [0002] DE 3841248 A1 [0002]
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DE102010026615A1 true DE102010026615A1 (en) | 2012-01-12 |
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