DE102012212886A1

DE102012212886A1 - Mobiler Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung

Info

Publication number: DE102012212886A1
Application number: DE102012212886.7A
Authority: DE
Inventors: Sonja Daiminger; Dennis Hasselberg; Andreas Freundorfer
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2014-01-23
Anticipated expiration: 2032-07-24
Also published as: DE102012212886B4; WO2014016173A3; WO2014016173A2

Abstract

Der erfindungsgemäße mobile Prüfstandaufbau ist auf einer ersten fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung an einem mindestens einen ersten Antriebsmotor aufweisenden ersten Antriebssystem-Prüfling (insbesondere Elektromotor/Generator mit Leistungselektronik, Verkabelung und Hochvoltspannungsversorgung) montiert. Der Antriebsmotor des Antriebssystem-Prüflings ist durch ein Prüfstandantriebssystem (insbesondere Prüfstandsmotor mit elektronischer Steuereinheit mit weiteren Steuerelementen und Komponenten) betreibbar. Das Prüfstandantriebssystem ist in der ersten Palettenkonstruktion mit einer vorgegebenen EMV-Abschirmung integriert.

Description

Die Erfindung betrifft einen mobilen Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung.
Grundsätzlich ist beispielsweise aus der DE 100 49 192 A1 ein mobiler Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion bekannt, mit dem während des Produktionsablaufes insbesondere bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge Funktionsprüf- und Einstellumfänge steuerbar sind.
Den Entwicklern der Anmelderin ist es intern bekannt, einen mobilen Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung von Antriebsmotoren in Form von Brennkraftmaschinen im Leerlauf, also ohne Last, zu verwenden. Hierbei kann sich eine Brennkraftmaschine selbst betreiben.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Prüfstandaufbau insbesondere auch für die Prüfung von Antriebssystemen von beliebigen Hybridfahrzeugen (z. B. serieller Hybrid, paralleler Hybrid, leistungsverzweigter Hybrid, Mild-Hybrid oder Voll-Hybrid) auszubauen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Der erfindungsgemäße mobile Prüfstandaufbau ist auf einer ersten fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung an einem mindestens einen ersten Antriebsmotor aufweisenden ersten Antriebssystem-Prüfling (insbesondere Elektromotor/Generator mit Leistungselektronik, Verkabelung und Hochvoltspannungsversorgung) montiert. Der Antriebsmotor des Antriebssystem-Prüflings ist durch ein Prüfstandantriebssystem (insbesondere Prüfstandmotor mit elektronischer Steuereinheit mit weiteren Steuerelementen und Komponenten) betreibbar. Das Prüfstandantriebssystem ist in der ersten Palettenkonstruktion mit einer vorgegebenen EMV-Abschirmung integriert.
Dabei ist die EMV-Abschirmung vorzugsweise derart ausgelegt, dass die elektromagnetische Störaussendung des Prüfstandantriebssystems unterhalb des Messrauschens der in der EMV-Messhalle verwendeten Messtechnik liegt. Dazu können einzelne Steuerelemente und Komponenten des Prüfstandantriebssystems, aber auch die Gesamtheit des Prüfstandantriebssystems entsprechend abgeschirmt werden.
Die erste fahrbare Palettenkonstruktion ist vorzugsweise mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion in der Weise kombinierbar ausgestaltet, dass der erste Antriebsmotor auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion mit einem zweiten Antriebsmotor auf der zweiten Palettenkonstruktion mechanisch (z. B. über ein Getriebe und/oder über eine Antriebswelle oder bei einem Radnabenmotor auch direkt) koppelbar ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Palettenkonstruktion kein Prüfstandantriebssystem auf und der zweite Antriebsmotor ist durch den ersten Antriebsmotor über die mechanische Kopplung antreibbar oder umgekehrt.
Das Prüfstandantriebssystem ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ein einziger Antriebssystem-Prüfling oder alle mechanisch gekoppelten Antriebssystem-Prüflinge mit unterschiedlichen Lastszenarien betreibbar sind.
Ein erster Antriebsmotor des Antriebssystems auf der ersten Palettenkonstruktion ist bevorzugt ein Elektromotor und ein zweiter Antriebsmotor des Antriebssystems auf der zweiten Palettenkonstruktion ist bevorzugt ein Verbrennungsmotor, der mit dem Elektromotor koppelbar ist.
Zur Vereinfachung können die Palettenkonstruktionen auf Standard-Paletten Typ Euro 2000 mit Rädern modular aufbaubar oder aufgebaut sein.
Die Stromversorgung des Prüfstandantriebssystem kann eine Hochvolt-Quelle oder ein dem Antriebssystem-Prüfling zugeordneter Hochvolt-Speicher (Fahrzeugbatterie und/oder Supercap) sein, der ebenfalls auf der ersten Palettenkonstruktion außerhalb der EMV-Abschirmung montierbar ist.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde:
Im Rahmen der Entwicklung von Hybridantriebssystemen, die insbesondere mindestens einen Elektromotor (im ersten Antriebssystem) und einen Verbrennungsmotor (im zweiten Antriebssystem) als Antriebsmotoren eines Kraftfahrzeuges vorsehen, entstehen gerade zur Absicherung der EMV (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) erhöhte Aufwände aufgrund hoher Leistungsdichten und steiler Schaltflanken der elektromagnetisch störend wirkenden elektrischen Antriebskomponenten. Daher war für EMV-Systemmessungen – insbesondere aber nicht ausschließlich – am elektrischen Antriebssystem eine geeignete Erweiterung eines mobilen Prüfstandaufbaus zu entwickeln. Der erfindungsgemäße Prüfstandsaufbau soll also EMV-Messungen an Antriebssystemen eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, wobei ein Antriebssystem auch nur ein Teil eines Gesamt-Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs sein kann. Ein Antriebssystem kann beispielsweise ein elektrisches Antriebssystem bestehend aus einem Elektromotor, der auch als Generator betrieben werden kann, aus einer Leistungselektronik, aus einer Hochvolt- und 12 V-Verkabelung sowie aus einer Hochvolt-Spannungsversorgung sein. Das elektrische Antriebssystem kann entweder allein ein Gesamt-Antriebssystem darstellen oder zusammen mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem ein Gesamt-Antriebssystem bilden. Ein Verbrennungsmotor kann beispielsweise als sogenannter Range Extender vorgesehen sein.
Die Umrüstbarkeit einzelner Komponenten eines Antriebssystems bzw. mehrerer Antriebssysteme soll mit geringstmöglichem Aufwand geschaffen werden. Daher ist der Prüfstandsaufbau modular, vorzugsweise auf Standard-Paletten Typ Euro 2000 mit Rädern realisiert. Die intern bereits benutzte Palettenkonstruktion insbesondere für Verbrennungsmotoren soll verwendbar sein und mit einer neuen ersten Palettenkonstruktion als zweite Palettenkonstruktion koppelbar sein. Die Palettenkonstruktionen weisen daher vorzugsweise zumindest an der zu koppelnden Seite gleiche Maße auf.
Zum Betrieb des Prüfstandes war eine geeignete Last für die Antriebsysteme vorzusehen; d. h. die erste Palettenkonstrukion enthält ein Prüfstandantriebssystem zum Aufbringen einer Last. Vorzugsweise ist das Prüfstandantriebssystem derart auszulegen, dass die EMV-Messungen und Bewertungen für verschiedene Lastszenarien, wie z. B. Nennlast, Maximallast und typischer Last, durchführbar sind In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen mobilen Prüfstandaufbau bestehend aus zwei fahrbaren Palettenkonstruktionen zur Durchführung einer EMV-Messung.
Die einzige Figur zeigt eine erste fahrbare Palettenkonstruktion 1 zur Aufnahme eines ersten Antriebssystem-Prüflings mit einem ersten Antriebsmotor 2. Der erste Antriebsmotor 2 ist über eine Antriebswelle 9 mit einem Prüfstandantriebssystem 3 betreibbar. Das Prüfstandantriebssystem 3 ist in der Palettenkonstruktion 1 mit einer EMV-Abschirmung 4 integriert.
Die erste fahrbare Palettenkonstruktion 1 ist mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion 5 in der Weise kombinierbar ausgestaltet, dass der erste Antriebsmotor 2 auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion 1 mit einem zweiten Antriebsmotor 6 eines zweiten Antriebssystem-Prüflings auf der zweiten Palettenkonstruktion 5 mechanisch koppelbar ist. Hierzu werden insbesondere räumlich verstellbare Halteelemente 10 zur beliebigen Ausrichtung der Prüflinge bei vorgegebenen Maximal-Geometriedaten vorgesehen.
Die zweite Palettenkonstruktion 5 weist kein Prüfstandsantriebssystem 3 auf. Vielmehr ist der zweite Antriebsmotor 6 durch den ersten Antriebsmotor 2 über die mechanische Kopplung 7 antreibbar oder der erste Antriebsmotor 2 ist durch den zweiten Antriebsmotor 6 über die mechanische Kopplung 7 antreibbar.
Die beiden mechanisch gekoppelten Antriebsmotoren 2 und 6 sind mit vorzugsweise drei unterschiedlichen Lastszenarien (Nennlast, Maximallast, typischer Last, entsprechend einem Realbetrieb) betreibbar.
Der erste Antriebsmotor 2 ist ein Elektromotor. Der zweite Antriebsmotor 6 ist ein Verbrennungsmotor, der mit dem Elektromotor 2 mechanisch über das Koppelelement 7 (Getriebe und/oder Welle) drehbar verbunden sind. Das zu prüfende Gesamt-Antriebssystem stellt hier beispielsweise ein Hybridantriebssystem bestehend aus einem Elektromotor 2 und einem Range Extender 6 dar.
Die Palettenkonstruktionen 1 und 2 sind aneinander angepasst (adaptiv), indem die Palettenkonstruktionen modular durch gleiche Abmessungen in Höhe h und Breite b aufgebaut sind, justierende Verbindungselemente 11 sowie verstellbare Halteelemente 10 aufweisen, durch die die Antriebswellen der einzelnen Antriebssysteme bzw. Antriebsmotoren 1 und 2 in eine direkt koppelbare Position gebracht werden können.
Die Stromversorgung des Prüfstandantriebssystems 3 kann hier durch einen dem ersten Antriebssystem-Prüfling zugeordneten Hochvolt-Speicher 8 gebildet werden, der ebenfalls auf der ersten Palettenkonstruktion 1 außerhalb der EMV-Abschirmung 4 montierbar ist.
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

DE 10049192 A1 [0002]

Claims

Mobiler Prüfstandaufbau auf einer ersten fahrbaren Palettenkonstruktion (1) zur Durchführung einer EMV-Messung an einem einen ersten Antriebsmotor (2) aufweisenden ersten Antriebssystem-Prüfling, wobei der erste Antriebsmotor (2) durch ein Prüfstandantriebssystem (3) betreibbar ist und wobei das Prüfstandantriebssystem (3) in der Palettenkonstruktion (1) mit einer EMV-Abschirmung (4) integriert ist.
Mobiler Prüfstandaufbau nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste fahrbare Palettenkonstruktion (1) mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion (5) in der Weise kombinierbar ausgestaltet ist, dass der erste Antriebsmotor (2) auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion (1) mit einem zweiten Antriebsmotor (6) eines zweiten Antriebssystem-Prüflings auf der zweiten Palettenkonstruktion (5) mechanisch koppelbar ist.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Palettenkonstruktion (5) kein Prüfstandantriebssystem (3) aufweist und dass der zweite Antriebsmotor (6) durch den ersten Antriebsmotor (2) über die mechanische Kopplung (7) antreibbar ist oder dass der erste Antriebsmotor (2) durch den zweiten Antriebsmotor (6) über die mechanische Kopplung (7) antreibbar ist.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfstandantriebssystem (3) derart ausgestaltet ist, dass ein einziger Antriebsmotor (2) oder alle mechanisch gekoppelten Antriebsmotoren (2, 6) mit unterschiedlichen Lastszenarien betreibbar sind.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Antriebsmotor (2) auf der ersten Palettenkonstruktion (1) ein Elektromotor ist und dass der zweite Antriebsmotor (6) auf der zweiten Palettenkonstruktion (5) ein Verbrennungsmotor ist, der mit dem Elektromotor (2) mechanisch koppelbar ist.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Palettenkonstruktionen (1, 5) adaptiv, insbesondere auf Standard-Paletten vom Typ Euro 2000 mit Rädern, und modular aufbaubar oder aufgebaut sind.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EMV-Abschirmung (4) derart ausgelegt ist, dass die elektromagnetische Störaussendung des Prüfstandantriebssystems (3) unterhalb des Messrauschens der in der EMV-Messhalle verwendeten Messtechnik liegt.
Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung des Prüfstandantriebssystems (3) eine Hochvolt-Quelle oder ein dem Antriebssystem-Prüfling zugeordneter Hochvolt-Speicher (8) ist, der ebenfalls auf der ersten Palettenkonstruktion (1) außerhalb der EMV-Abschirmung (4) montierbar ist.