DE102014204154B4 - Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils - Google Patents

Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils Download PDF

Info

Publication number
DE102014204154B4
DE102014204154B4 DE102014204154.6A DE102014204154A DE102014204154B4 DE 102014204154 B4 DE102014204154 B4 DE 102014204154B4 DE 102014204154 A DE102014204154 A DE 102014204154A DE 102014204154 B4 DE102014204154 B4 DE 102014204154B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
test stand
engine
engine attachment
test
loading machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014204154.6A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014204154A1 (de
Inventor
Peter Holt
Wolfgang Frank
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102014204154.6A priority Critical patent/DE102014204154B4/de
Publication of DE102014204154A1 publication Critical patent/DE102014204154A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014204154B4 publication Critical patent/DE102014204154B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/12Testing internal-combustion engines by monitoring vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/02Vibration-testing by means of a shake table
    • G01M7/022Vibration control arrangements, e.g. for generating random vibrations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

Prüfstand (1) zum Prüfen mindestens eines Motoranbauteils (P), aufweisend- eine mit dem Motoranbauteil (P) drehmomentkoppelbare, elektrisch betreibbare Belastungsmaschine (4) und- eine Vibrationseinrichtung (2) zum Aufbringen von Vibrationen auf das mindestens eine Motoranbauteil (P).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Prüfen eines Motoranbauteils, aufweisend eine mit dem Motoranbauteil drehmomentkoppelbare, elektrisch betreibbare Belastungseinrichtung. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils an einem Prüfstand, wobei das Verfahren mindestens ein Übertragen eines Drehmoments zwischen einer elektrischen Belastungsmaschine und dem Motoranbauteil aufweist. Die Erfindung ist insbesondere geeignet zum Prüfen von Startermotoren von Kraftfahrzeugen.
  • Um einen Startermotor auf einem Prüfstand mit einer elektrischen Belastungsmaschine als Ersatz für den realen Verbrennungsmotor testen zu können, offenbart AT 510 378 B1 einen Prüfstand zum Testen eines Startermotors mit einer mit dem Startermotor verbundenen elektrischen Belastungsmaschine, die den Verbrennungsmotor simuliert, und einen Regler zum Regeln der elektrischen Belastungsmaschine, wobei eine Simulationseinheit vorgesehen ist, in der ein mathematisches Modell des Verbrennungsmotors implementiert ist. Die Simulationseinheit ermittelt mit dem mathematischen Modell aus gemessenen Ist-Größen des Betriebs der elektrischen Belastungsmaschine zu jedem Abtastzeitpunkt der Regelung einen neuen Belastungssollwert, der dem Regler zugeführt wird. Hierbei ist nachteilig, dass mittels der elektrischen Belastungsmaschine nur die rotatorischen Belastungen des Verbrennungsmotors, welche auf den Startermotor wirken, simuliert werden, was eine realistische mechanische Beanspruchung des Startermotors beschränkt. Auch aus der US 5 675 505 A ist ein Prüfstand bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Motoranbauteil auf einfache Weise realistischer an einem Prüfstand mit einer elektrisch betreibbaren Belastungseinrichtung prüfen zu können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen Prüfstand zum Prüfen mindestens eines Motoranbauteils, aufweisend eine mit dem Motoranbauteil drehmomentkoppelbare, elektrisch betreibbare Belastungseinrichtung und eine Vibrationseinrichtung zum Aufbringen von Vibrationen auf das Motoranbauteil. Das Motoranbauteil stellt also den zu prüfenden Prüfling dar.
  • Dieser Prüfstand ergibt den Vorteil, dass mit seiner Hilfe in definierter Weise auf das Motoranbauteil wirkende lineare bzw. nicht rotatorische Belastungen wie Vibration und Ruck berücksichtigt werden können, so wie sie auch im Betrieb eines Kraftfahrzeugs auftreten. Diese Belastungen können sich durch eine Bewegung einer Verbrennungsmaschine und ggf. zusätzlich durch eine Bewegung des Motoranbauteils selbst ergeben. Mittels dieses Prüfstands kann z.B. auf Erprobungen mit realen Verbrennungsmaschinen bei gleichbleibender Absicherungsbreite, also ohne Vernachlässigung von auf ein Motoranbauteil wirkenden Vibrations- und Ruckbelastungen, verzichtet werden. Insbesondere können mechanische Belastungen, welche beispielsweise im Start-, Betriebs- und Stoppfall einer realen Verbrennungsmaschine wirken, berücksichtigt werden. Ein Ruck mag insbesondere auch als Schock oder Stoß bezeichnet werden und beispielsweise singuläre größere lineare Belastungen umfassen.
  • Mittels des Prüfstands können ein oder mehrere Motoranbauteile gleichzeitig geprüft werden. Mehrere Motoranbauteile können an einer gleichen Vibrationseinrichtung befestigt sein, z.B. auf einem gleichen Vibrationstisch. Mehreren Motoranbauteilen können jeweilige Belastungsmaschinen zugeordnet sein.
  • Unter einem Motoranbauteil mag insbesondere ein motorisch antreibbares Bauteil eines Kraftfahrzeugs verstanden werden, welches mit einem Antriebsmotor, insbesondere Verbrennungsmotor, des Fahrzeugs über mindestens ein Drehmoment-Übertragungselement verbunden ist. Das Kraftübertragungselement mag beispielsweise ein Antriebsriemen oder eine Kurbelwelle sein. Das Motoranbauteil mag selbst einen Motor, insbesondere Elektromotor, aufweisen oder mag von dem Verbrennungsmotor antreibbar sein. Das mindestens eine Motoranbauteil mag beispielsweise ein Starter oder Anlasser, ein Generator, eine mechanische Wasserpumpe, eine Ölpumpe usw. sein. Das Kraftfahrzeug mag beispielsweise ein Lkw, ein Pkw oder ein Motorrad sein.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass der Prüfstand mindestens eine Aufnahme oder Halterung für das mindestens eine Motoranbauteil aufweist. Insbesondere mag die Vibrationseinrichtung als die Halterung für das mindestens eine Motoranbauteil dienen oder mindestens eine solche Halterung aufweisen.
  • Die elektrische Belastungsmaschine mag z.B. einen Elektromotor, beispielsweise eine permanentmagnetisch erregte Synchronmaschine, aufweisen.
  • Dass die Belastungsmaschine mit dem Motoranbauteil drehmomentgekoppelt ist, mag insbesondere umfassen, dass von der Belastungsmaschine ein rotatorisches Drehmoment auf das Motoranbauteil übertragbar ist und/oder umgekehrt von dem Motoranbauteil auf die Belastungsmaschine.
  • Zwischen dem Motoranbauteil und der Belastungsmaschine mag dazu ein Antriebsstrang zum Übertragen eines Drehmoments vorhanden sein. Bei einem Startermotor als dem zu prüfenden Motoranbauteil wird beispielsweise bei einer Nachstellung oder Simulation eines Startens eines Verbrennungsmotors die Belastungsmaschine so bestromt, dass ihre rotatorischen Trägheitsmomente denen eines hochfahrenden Verbrennungsmotors entsprechen. Bei einer Nachstellung eines Nachlaufs des Verbrennungsmotors nach einem Ausschalten mag z.B. die Belastungsmaschine so bestromt werden, dass sie die durch die Massenträgheit des nachlaufenden Verbrennungsmotors auf den Startermotor übertragenen rotatorischen Drehmomente nachstellt. Es ist eine Weiterbildung, dass ein Betrieb der Belastungsmaschine und des Motoranbauteils miteinander koordiniert sind, um besonders realistische Simulationen zu erreichen.
  • Die Belastungsmaschine mag beispielsweise mittels einer Simulationseinrichtung betrieben sein, welche z.B. einer Regeleinrichtung für die Belastungsmaschine bestimmte Betriebsgrößen vorgibt, mittels derer die Belastungsmaschine das rotatorische Verhalten eines bestimmten Verbrennungsmotors simuliert oder nachstellt. So lassen sich auf einfache Weise viele Arten von Verbrennungsmotoren simulieren.
  • Die Vibrationseinrichtung mag auch als ein Vibrationsprüfstand angesehen werden. Die Vibrationseinrichtung mag ein oder mehrere Aktoren (z.B. Elektromotoren, Piezoaktoren usw.) zum Erzeugen einer Vibration und/oder eines Rucks aufweisen, welche auf das an der Vibrationseinrichtung montierte Motoranbauteil übertragen wird. Das von der Vibrationseinrichtung erzeugte und auf das Motoranbauteil übertragene Ruck- und Vibrationsprofil mag beispielsweise aus realen Messungen an einem Fahrzeug abgeleitet werden und/oder erfolgt aufgrund einer Berechnung (z.B. auf einer Grundlage von Normen). Dabei können Masseträgheiten des Prüfaufbaus für eine Korrekturrechnung berücksichtigt werden.
  • Die Vibrationseinrichtung mag von der elektrischen Belastungsmaschine unabhängig betreibbar sein. Dies mag insbesondere umfassen, dass der Betrieb der Vibrationseinrichtung nicht von dem Betrieb der elektrischen Belastungsmaschine abhängig ist und z.B. Betriebsparameter der Vibrationseinrichtung unabhängig von der elektrischen Belastungsmaschine einstellbar sind.
  • Zum Betreiben der Vibrationseinrichtung mag eine zugehörige Regeleinrichtung vorhanden sein. Diese mag von einer Regeleinrichtung zum Betreiben der elektrischen Belastungsmaschine verschieden sein, alternativ können die Vibrationseinrichtung und die elektrische Belastungsmaschine mittels einer gemeinsamen Regeleinrichtung betrieben werden.
  • Die Vibrationseinrichtung und die elektrische Belastungsmaschine können miteinander koordiniert oder synchronisiert betrieben werden. Somit mag insbesondere auch der Betrieb der Vibrationseinrichtung, der Belastungsmaschine und des Motoranbauteils untereinander koordiniert oder synchronisiert sein, um die rotatorische Belastung mit der Vibrations- und Ruckbelastung zeitlich zu synchronisieren. Signale aus gemessenen Ist-Größen (Beschleunigung, Geschwindigkeit, Weg, Drehzahl, Drehwinkel, Drehmoment usw.) können insbesondere zu jedem Abtastzeitpunkt der Regeleinrichtung für den Vibrationsprüfstand und/oder der Regeleinrichtung für die Belastungsmaschine zugeführt werden, welche daraus neue Sollwerte für die Vibrationseinrichtung bzw. die Belastungsmaschine ausgibt.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass der Prüfstand dazu eingerichtet ist, zumindest die elektrische Belastungsmaschine gegenüber linearen Kraftübertragungen (Vibrationen, Ruck usw.) von dem Motoranbauteil entkoppelt („vibrationsentkoppelt“) zu betreiben. Dies umfasst insbesondere, dass rotatorische Drehmomente übertragbar sind, jedoch keine von der Vibrationseinrichtung bzw. von dem Motoranbauteil erzeugten linearen Kräfte wie Vibrationen und/oder Ruckbelastungen. So entfällt vorteilhafterweise die Notwendigkeit, dass bei wiederholten Prüfläufen die elektrische Belastungsmaschine um ein Vielfaches robuster ausgeführt bzw. häufiger ersetzt werden muss.
  • Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass der Prüfstand dazu eingerichtet ist, zumindest einen Teil eines Prüfaufbaus (z.B. umfassend einen Messaufbau, eine Simulationseinrichtung usw.) gegenüber linearen Kraftübertragungen von dem Motoranbauteil entkoppelt bzw. vibrationsentkoppelt zu betreiben. So kann eine Übertragung der von dem Vibrationsprüfstand erzeugten mechanischen Belastungen über das Motoranbauteil auf den Prüfaufbau verhindert werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, für wiederholte Prüfläufe den Prüfaufbau um ein Vielfaches robuster ausführen zu müssen bzw. häufiger zu ersetzen.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass in einem Antriebsstrang von dem Motoranbauteil zu der elektrischen Belastungsmaschine ein gebeugtes Kreuzgelenk angeordnet ist. Dieses sorgt auf einfache und robuste Weise für die Entkopplung gegenüber den linearen Kraftübertragungen wie Vibrationen oder Ruck. Ein Beugewinkel ist dabei vorzugsweise variabel bzw. mag sich verändern.
  • Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass in einem Antriebsstrang von dem Motoranbauteil zu der elektrischen Belastungsmaschine eine flexible Kupplung angeordnet ist. Auch so kann auf einfache und robuste Weise für die Entkopplung gegenüber den linearen Kraftübertragungen gesorgt werden. Die flexible Kupplung mag z.B. eine Schlauchkupplung sein.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass in einem Antriebsstrang von dem Motoranbauteil zu der elektrischen Belastungsmaschine ein Gleichlaufgelenk oder homokinetisches Gelenk angeordnet ist. Das Gleichlaufgelenk ermöglicht insbesondere eine besonders gleichmäßige Übertragung einer Winkelgeschwindigkeit und eines von einer Welle auf eine winklig dazu angebrachte zweite Welle. Das Gleichlaufgelenk mag z. B. als ein Weitwinkelgelenk oder als ein Verschiebegelenk ausgebildet sein. Als ein Verschiebegelenk mag beispielsweise ein Tripodegelenk oder ein Gleichlaufverschiebegelenk verwendet werden. Das Gleichlaufgelenk mag allgemein mit oder ohne Längenausgleich ausgebildet sein.
  • Es ist ferner eine Weiterbildung, dass eine ggf. auftretende ungleichförmige Drehzahlübertragung (die z.B. bei Verwendung eines Kreuzgelenks als sog. „Kardanfehler“ bekannt ist) und die sich daraus ergebende Änderung der Dynamik an einer Anschlussstelle des Motoranbauteils bei einer Ansteuerung der elektrischen Belastungsmaschine berücksichtigt werden. Dazu kann beispielsweise eine Drehzahl überwacht und schnell nachgeregelt werden und/oder die ungleichförmige Drehzahlübertragung bereits von der Simulationseinrichtung berücksichtigt werden.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Prüfstand dazu eingerichtet ist, zumindest die elektrische Belastungsmaschine (und ggf. den Prüfaufbau) in Bezug auf lineare Kraftübertragungen von dem Motoranbauteil unentkoppelt oder nicht entkoppelt zu betreiben. Dies ergibt einen besonders einfachen Aufbau.
  • Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Prüfstand eine Klimakammer zur Aufnahme des Motoranbauteils aufweist. Damit kann eine Prüfung des Motoranbauteils um thermisch-klimatische Belastungen ergänzt werden. Die Regelung dieser Klimakammer kann synchronisiert zu der Vibrations- und/oder Belastungsprüfung durchgeführt werden. Die Klimakammer kann von der Vibrationseinrichtung mechanisch entkoppelt oder unentkoppelt sein.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: Übertragen eines rotatorischen Drehmoments zwischen einer elektrischen Belastungsmaschine und einem Motoranbauteil und, insbesondere gleichzeitiges, Vibrierenlassen des Motoranbauteils mittels einer Vibrationseinrichtung. Dieses Verfahren kann analog zu dem Prüfstand ausgebildet werden und ergibt die gleichen Vorteile.
  • Der Prüfstand und das Verfahren mögen beispielsweise einer Lebensdauerprüfung des Motoranbauteils dienen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
  • Die Figur zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Prüfstands 1 mit einem zugehörigen Regelkonzept. Der Prüfstand 1 weist eine Vibrationseinrichtung 2 auf, die auch als eine Halterung für ein zu prüfendes Motoranbauteil dient. Das Motoranbauteil liegt hier in Form eines Startermotors P vor, welcher mittels einer elektrischen Versorgungseinheit 3, z. B. einer Fahrzeugbatterie oder eines Batteriesimulators, mit elektrischer Energie versorgbar ist
  • Der Prüfstand 1 umfasst ferner eine elektrische Belastungsmaschine 4. Abtriebsseitig ist an der elektrischen Belastungsmaschine 4 ein Starterkranz 5 vorgesehen. Der Starterkranz 5 entspricht dabei bevorzugt dem realen Starterkranz, wie er auch in einem Fahrzeug verbaut wäre. An dem Startermotor P ist ein bekanntes Starterritzel 6 angeordnet, dass für den Startvorgang in den Starterkranz 5 einspurt. Der Einspur- und Startvorgang ist grundsätzlich gut bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Die elektrische Belastungsmaschine 4 simuliert einen Verbrennungsmotor, der durch den Startermotor P gestartet werden soll. Es kann auch vorgesehen sein, den Starterkranz 5 vor dem Start eines Prüflaufes in eine parametrierbare Position zu bringen. Zusätzlich oder alternativ zu einem Start eines Verbrennungsmotors mag auch ein normaler Betrieb und/oder ein Ausschalten des Verbrennungsmotors simuliert werden.
  • An der elektrischen Belastungsmaschine 4 sind Messeinrichtungen angeordnet, beispielsweise ein Winkelgeber 7 zur Erfassung eines Drehwinkels φi und/oder einer Drehzahl ni und/oder ein Messflansch 8 zur Erfassung eines Drehmoments Ti an der elektrischen Belastungsmaschine 4. Die Drehzahl ni kann auch aus dem Drehwinkel φi abgeleitet werden.
  • In einer Simulationseinheit 9 ist ein Modell eines Verbrennungsmotors implementiert, das ein mechanisches Verhalten, insbesondere ein Trägheitsverhalten, des Verbrennungsmotors simuliert oder nachbildet. Insbesondere mag das Trägheitsmoment der mittels der Ergebnisse der Simulationseinheit 9 angesteuerten elektrischen Belastungsmaschine 4 im Wesentlichen dem Trägheitsmoment des realen Verbrennungsmotors entsprechen. Dabei ist die Simulationseinheit 9 vorzugsweise so ausgeführt, dass sie den Verbrennungsmotor vom Start weg, also beginnend ab Drehzahl n=0, simulieren kann. Simulieren kann in diesem Zusammenhang beispielsweise bedeuten, dass ein aktueller Betriebszustand des Verbrennungsmotors basierend auf einem aktuellen Ist-Drehwinkels φi und/oder basierend auf einer verstrichenen Zeit und/oder ab Start basierend auf einem aktuellen Betriebszustand der elektrischen Belastungsmaschine 4 (z.B. in Form einer Ist-Drehzahl ni und/oder eines Ist-Drehmoments Ti) von der Simulationseinheit 9 berechnet wird und in Form eines Belastungssollwertes ausgegeben wird, z.B. in Form einer Solldrehzahl ns im Falle einer Drehzahlregelung oder eines Solldrehmoments Ts im Falle einer Drehmomentenregelung. Der derart berechnete Belastungssollwert ns, Ts wird einer Regelungseinrichtung 10 zugeführt, welche daraus einen Drehmomentenstellwert Tstell oder einen Drehzahlstellwert nstell berechnet und so die elektrische Belastungsmaschine 4 regelt. Die Regelungseinrichtung 10 kann dazu auch die aktuellen Istwerte, z.B. den Ist-Drehwinkel φi, die Ist-Drehzahl ni und/oder das Ist-Drehmoments Ti, erhalten. Die Regelung der elektrischen Belastungsmaschine 4 im Hinblick auf eine rein rotatorische Drehmomentenübertragung mag beispielsweise analog zu AT 510 378 B1 ausgebildet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Der Prüfstand 1 weist zusätzlich eine Regelungseinrichtung 11 zur Regelung der Vibrationseinrichtung 2 auf. Die Vibrationseinrichtung 2 soll dabei insbesondere in einem realen Betrieb eines Verbrennungsmotors auftretende mechanische Belastungen wie Vibrationen oder Ruck auf den Startermotor P nachbilden. Die Regelungseinrichtung 11 ist hier mit einer Synchronisationseinrichtung 12 gekoppelt, welche auch mit der Regelungseinrichtung 10 gekoppelt ist. Die Synchronisationseinrichtung 12 dient dazu, die Regelungseinrichtungen 10 und 11 miteinander so zu synchronisieren, dass ein Trägheitsprofil der Belastungsmaschine 4 und ein Anregungsprofil der Vibrationseinrichtung 2 ähnlich zu einem realen Betrieb einer Verbrennungsmaschine auf den Startermotor P einwirken können.
  • Zudem ist eine Korrektureinrichtung 13 vorhanden, welche durch den Betrieb der Vibrationseinrichtung 2 bedingte Korrekturwerte an die Simulationseinheit 9 liefert. Die Simulationseinheit 9 kann auf der Grundlage dieser Korrekturwerte z.B. die Stellwerte ns oder Ts für die Regeleinrichtung 10 anpassen.
  • Um insbesondere die elektrischen Belastungsmaschine 4 und z.B. den Winkelgeber 7 als Teil des Messaufbaus vor einer Schädigung durch die Bewegung der Vibrationseinrichtung 2 zu schützen, ist die elektrische Belastungsmaschine 4 in Bezug auf eine lineare Kraftübertragung von dem Startermotor P entkoppelt. Dies lässt sich beispielsweise durch ein Einfügen eines gebeugten Kreuzgelenks 14 in einen Antriebsstrang bzw. einen Lastpfad zwischen dem Startermotor P und der elektrischen Belastungsmaschine 4 erreichen. Dadurch bedingte Kardanfehler mögen beispielsweise von der Simulationseinheit 9 berücksichtigt bzw. mitberechnet werden. Alternativ zu dem Kreuzgelenk 14 kann z.B. auch ein Gleichlaufgelenk verwendet werden.
  • Ein Prüflauf wird von einer Prüfstandssteuereinheit 15 gesteuert, überwacht und ausgewertet. Die Prüfstandssteuereinheit 15 kann dabei mit der Simulationseinheit 9, mit der Regelungseinrichtung 10, mit dem Startermotor P und/oder mit der elektrischen Belastungsmaschine 4 verbunden sein und Daten austauschen.
  • Nach Start des Prüflaufes berechnet die Simulationseinheit 9 zu jedem Abtastzeitpunkt der Regelung, für den aktuellen Drehwinkel φi ab Start oder für die aktuelle Zeit ab Start eine korrekten aktuellen Betriebszustand eines zu simulierenden Verbrennungsmotors und übergibt einen Belastungssollwert, z.B. in Form einer Solldrehzahl ns und/oder eines Solldrehmoments Ts, an die Regelungseinrichtung 10. Die Regelungseinrichtung 10 setzt diese Sollwertvorgabe z.B. durch Vorgabe eines Drehmomentenstellwerts Tstell in ein reales Drehmoment der elektrischen Belastungsmaschine 4 um. Die elektrische Belastungsmaschine 4 wird also so geregelt, dass sich der berechnete Belastungszustand für den Startermotor P an der elektrischen Belastungsmaschine 4 einstellt.
  • Die Synchronisationseinrichtung 12 empfängt Daten von der Regelungseinrichtung 10, z.B. die Stellwerte nstell oder Tstell, und nutzt diese, um die Regelungseinrichtung 11 so einzustellen, dass die Regelungseinrichtung 11 die Vibrationseinrichtung 2 synchronisiert zu der Belastungsmaschine 4 ansteuert.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
  • So können die Regeleinrichtung 10, die Regeleinrichtung 11 und/oder die Synchronisationseinrichtung 12 auch eine einzige Regelungseinrichtung bzw. Regelungs- und Synchronisationseinrichtung bilden.
  • Der Prüfstand 1 weist außerdem eine Klimakammer 16 zur Aufnahme des Motoranbauteils P auf. Damit wird eine Prüfung des Motoranbauteils um thermisch-klimatische Belastungen ergänzt, z.B. durch Einstellen einer Feuchtigkeit und/oder Temperatur in der Klimakammer 16 und damit in der Umgebung des Motoranbauteils P. Die Regelung dieser Klimakammer 16 kann synchronisiert zu der Vibrations- und/oder Belastungsprüfung durchgeführt werden (o. Abb.).
  • Allgemein kann unter „ein“, „eine“ usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von „mindestens ein“ oder „ein oder mehrere“ usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck „genau ein“ usw.
  • Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Prüfstand
    2
    Vibrationseinrichtung
    3
    Elektrische Versorgungseinheit
    4
    Elektrische Belastungsmaschine
    5
    Starterkranz
    6
    Starterritzel
    7
    Winkelgeber
    8
    Messflansch
    9
    Simulationseinheit
    10
    Regelungseinrichtung für Belastungsmaschine
    11
    Regelungseinrichtung für Vibrationseinrichtung
    12
    Synchronisationseinrichtung
    13
    Korrektureinrichtung
    14
    Kreuzgelenk
    15
    Prüfstandssteuereinheit
    16
    Klimakammer
    P
    Startermotor
    φi
    Gemessener Ist-Drehwinkel
    ni
    Gemessene Ist-Drehzahl
    ns
    Soll-Drehzahl
    nstell
    Drehzahlstellwert
    Ti
    Gemessenes Ist-Drehmoment
    Ts
    Soll-Drehmoment
    Tstell
    Drehmomentstellwert

Claims (9)

  1. Prüfstand (1) zum Prüfen mindestens eines Motoranbauteils (P), aufweisend - eine mit dem Motoranbauteil (P) drehmomentkoppelbare, elektrisch betreibbare Belastungsmaschine (4) und - eine Vibrationseinrichtung (2) zum Aufbringen von Vibrationen auf das mindestens eine Motoranbauteil (P).
  2. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) dazu eingerichtet ist, zumindest die elektrische Belastungsmaschine (4) gegenüber linearen Kraftübertragungen des Motoranbauteils (P) entkoppelt zu betreiben.
  3. Prüfstand (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Antriebsstrang der elektrischen Belastungsmaschine (4) ein gebeugtes Kreuzgelenk (14) oder Gleichlaufgelenk angeordnet ist.
  4. Prüfstand (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Antriebsstrang der elektrischen Belastungsmaschine (4) eine flexible Kupplung angeordnet ist.
  5. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) dazu eingerichtet ist, zumindest die elektrische Belastungsmaschine (4) gegenüber linearen Kraftübertragungen von dem Motoranbauteil (P) unentkoppelt zu betreiben.
  6. Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand (1) eine Klimakammer (16) zur Aufnahme des Motoranbauteils (P) aufweist.
  7. Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Belastungsmaschine (4) und die Vibrationseinrichtung (2) synchronisiert betreibbar sind.
  8. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Motoranbauteil (P) ein Startermotor, ein Generator, eine Wasserpumpe und/oder eine Ölpumpe ist.
  9. Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils (P) an einem Prüfstand (1), wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: - Übertragen eines Drehmoments zwischen einer elektrischen Belastungsmaschine (4) und dem Motoranbauteil (P) und - Vibrierenlassen des Motoranbauteils (P) mittels einer Vibrationseinrichtung (2).
DE102014204154.6A 2014-03-06 2014-03-06 Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils Active DE102014204154B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014204154.6A DE102014204154B4 (de) 2014-03-06 2014-03-06 Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014204154.6A DE102014204154B4 (de) 2014-03-06 2014-03-06 Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014204154A1 DE102014204154A1 (de) 2015-09-10
DE102014204154B4 true DE102014204154B4 (de) 2024-01-11

Family

ID=53883977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014204154.6A Active DE102014204154B4 (de) 2014-03-06 2014-03-06 Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014204154B4 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105387961A (zh) * 2015-10-23 2016-03-09 广东惠利普智能科技有限公司 一种步进电机扭力测试仪主控板
CN109341998B (zh) * 2018-11-21 2021-03-02 苏州东菱振动试验仪器有限公司 一种解耦组件和同步振动试验装置
AT522353B1 (de) * 2019-08-05 2020-10-15 Avl List Gmbh Prüfstand und Verfahren zur Durchführung eines Prüflaufs auf einem Prüfstand
AT522354B1 (de) 2019-08-12 2020-10-15 Avl List Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Prüfstands
CN111964913B (zh) * 2020-07-07 2021-09-10 江苏大学 基于偏相干函数求解非燃烧激励信号贡献度的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539845A (en) 1982-09-23 1985-09-10 Renault Vehicules Industriels Driving system for exciting a mechanical component at its resonant frequency for fatigue-testing purposes
US5675505A (en) 1995-07-10 1997-10-07 Chrysler Corporation Sine on random data analysis method for simulating engine vibration
DE10015027A1 (de) 2000-03-25 2001-10-04 Porsche Ag Verfahren zur Ausfallerkennung von schwingenden Bauteilen
US6446508B1 (en) 2001-01-17 2002-09-10 Venturedyne, Ltd. Vibration compartment environmental control
AT510378B1 (de) 2011-12-15 2012-09-15 Avl List Gmbh Verfahren und prüfstand zum testen eines startermotors

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4539845A (en) 1982-09-23 1985-09-10 Renault Vehicules Industriels Driving system for exciting a mechanical component at its resonant frequency for fatigue-testing purposes
US5675505A (en) 1995-07-10 1997-10-07 Chrysler Corporation Sine on random data analysis method for simulating engine vibration
DE10015027A1 (de) 2000-03-25 2001-10-04 Porsche Ag Verfahren zur Ausfallerkennung von schwingenden Bauteilen
US6446508B1 (en) 2001-01-17 2002-09-10 Venturedyne, Ltd. Vibration compartment environmental control
AT510378B1 (de) 2011-12-15 2012-09-15 Avl List Gmbh Verfahren und prüfstand zum testen eines startermotors

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014204154A1 (de) 2015-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2791644B1 (de) Verfahren und prüfstand zum testen eines startermotors
DE102014204154B4 (de) Prüfstand und Verfahren zum Prüfen eines Motoranbauteils
EP2264421B1 (de) Prüfstandsanordnung
EP2264422B1 (de) Prüfstandsanordnung
DE102010052261B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren einer Drehmomentenmesseinrichtung
DE10162786B4 (de) Verfahren zur Leistungsermittlung, Messvorrichtung und Leistungsprüfstand für einen Prüfling
EP3218683B1 (de) Bremsenprüfstand
DE112014002661B4 (de) Verfahren zur Reduzierung von Schwingungen in einem Prüfstand
DE102006025878A1 (de) Verfahren zur Prüfung eines dynamischen Drehmomenterzeugers und Vorrichtung zur Ermittlung des dynamischen Verhaltens einer Verbindungswelle
AT508909B1 (de) Verfahren und einrichtung zur regelung einer prüfstandsanordnung
AT511916A2 (de) Verfahren zur Regelung eines Elektromotors eines Antriebsstranges eines Hybridfahrzeuges
AT520814B1 (de) Verfahren zum Regeln einer Temperatur eines Kühlmittels eines Kühlmittelkreislaufs einer Antriebseinheit auf einem Prüfstand
DE3416496A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zum simulieren von pruefstandstraegheitsmomenten
EP4014021B1 (de) Verfahren zum betreiben eines prüfstands
AT521917A1 (de) Prüfstand mit einem Prüflingsmodell
EP2673610B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur simulation eines translatorisch oder rotatorisch bewegten körpers
DE102006045973A1 (de) Vorrichtung zum Prüfen von Bauteilen für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen
DE202005011615U1 (de) Simulations-Prüfstand zur Prüfung von Kraftfahrzeug-Bauteilen
EP2360830A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Simulation eines elektromechanischen Wandlers
AT509249B1 (de) Prüfstand für elektrische energiespeichersysteme für fahrzeuge
DE10162787B4 (de) Verfahren zur Leistungsermittlung und Leistungsprüfstand für einen Prüfling
DE102008020650A1 (de) Verfahren zum Abschätzen eines Reibmomentes einer Brennkraftmaschine und Steuergerät
EP1333268A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen eines Fahrzeug-Antriebsstranges
DE102012000836A1 (de) Getriebeprüfstandeinrichtung für Getriebe, insbesondere für Windkraftanlagen, mit einem im Antriebsstrang integrierten Generator
WO2015193258A1 (de) Verfahren zum betreiben einer prüfanordnung sowie prüfanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division