DE102021120151B3 - Test stand for wheel and brake system of a motor vehicle and corresponding method - Google Patents

Test stand for wheel and brake system of a motor vehicle and corresponding method Download PDF

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Felix Petermann
Volker Haberkorn
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand (1) zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades (2) und einer Bremseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Prüfstand (1) eine Antriebseinrichtung (13) aufweist, die mit Hilfe eines Verbindungselementes (14) mit dem Rad (2) verbunden ist und dieses antreiben kann, und mit einer Halteeinrichtung (4) zur rotierbaren Lagerung des Rades (2). Erfindungsgemäß ist zur Herbeiführung von Vibrationen einer Felge (7) des Rades (2) die Bremseinrichtung (3) mit einer Betätigungseinrichtung (16) wirkverbunden ist, wobei die Betätigungseinrichtung (16) zur Erzeugung einer zunehmenden Bremskraft bei Reduzierung oder Beendigung eines Geräuschphänomens ausgebildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren für einen Prüfstand (1) zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades (2) und einer Bremseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a test stand (1) for examining the acoustic properties of a wheel (2) and a braking device (3) of a motor vehicle, the test stand (1) having a drive device (13) which, with the aid of a connecting element (14), is connected to the wheel (2) is connected and can drive it, and with a holding device (4) for the rotatable mounting of the wheel (2). According to the invention, the braking device (3) is operatively connected to an actuating device (16) in order to cause vibrations in a rim (7) of the wheel (2), the actuating device (16) being designed to generate an increasing braking force when a noise phenomenon is reduced or stopped. The invention also relates to a method for a test stand (1) for examining the acoustic properties of a wheel (2) and a braking device (3) of a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren für einen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Patentanspruch 9.The invention relates to a test bench for examining the acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1. The invention also relates to a method for a test bench for examining the acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle according to patent claim 9.

Prüfstandseinrichtungen zur Untersuchung von akustischen Eigenschaften eines Kraftfahrzeugs sind bekannt. Sie sind bspw. als Rollenprüfstände ausgebildet. Ebenso können die akustischen Eigenschaften des Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Rades und einer Bremseinrichtung durch Versuche mit dem Kraftfahrzeug im realen Betrieb oder dem realen Betrieb angenähert analysiert werden. Diese Untersuchungen sind jedoch aufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Daher ist es erstrebenswert die Untersuchungen an einem Prüfstand, mit dessen Hilfe reale Bedingungen abbildbar sind, durchführen zu können.Test bench devices for examining the acoustic properties of a motor vehicle are known. They are designed, for example, as roller test benches. Likewise, the acoustic properties of the motor vehicle, in particular a wheel and a braking device, can be approximately analyzed by tests with the motor vehicle in real operation or in real operation. However, these investigations are complex and associated with high costs. It is therefore desirable to be able to carry out the investigations on a test bench, with the help of which real conditions can be reproduced.

So ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2015 105 569 A1 ein Bremsenprüfstand bekannt, mit einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Rades und Mittel zur Erzeugung eines Bremsdrucks in einem Teil der Bremse, wobei mit Hilfe der Antriebsvorrichtung und der Mittel durch einen Haft-Gleit-Effekt von Bremsbelägen an einer Bremsscheibe verursachte Geräuschemissionen erzeugt werden können.For example, from the disclosure document DE 10 2015 105 569 A1 a brake tester is known, with a drive device for driving a wheel and means for generating a brake pressure in a part of the brake, with the help of the drive device and the means caused by a stick-slip effect of brake pads on a brake disc noise emissions can be generated.

Die Offenlegungsschrift KR 10 2009 0 131 511 A offenbart einen Bremsenprüfstand zur Untersuchung von Geräuschentwicklungen.The published application KR 10 2009 0 131 511 A discloses a brake tester for examining noise developments.

Keiner der Prüfstände ist jedoch geeignet akustische Eigenschaften, insbesondere Phänomene, im weiteren als Geräuschphänomene bezeichnet, welche bei niedrigsten Geschwindigkeiten und nur temporär auftreten, über einen längeren Zeitraum reproduzierbar herbeizuführen und demzufolge analysierbar zu machen. However, none of the test benches is suitable for bringing about acoustic properties, in particular phenomena, hereinafter referred to as noise phenomena, which occur at the lowest speeds and only temporarily, over a longer period of time in a reproducible manner and consequently making them analyzable.

Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, welcher zur Untersuchung eines zeitlich begrenzten und bei niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschphänomens ausgebildet ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist eine Angabe eines Verfahrens, welches zur Untersuchung eines zeitlich begrenzten und bei niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschphänomens geeignet ist.It is therefore the object of the present invention to specify a test bench for examining acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle, which is designed to investigate a time-limited noise phenomenon occurring at low speeds of the motor vehicle. A further object of the invention is to specify a method which is suitable for investigating a noise phenomenon which is limited in time and occurs at low speeds of the motor vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem Verfahren für einen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved with a test stand for examining the acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle with the features of patent claim 1 . The further object is achieved according to the invention with a method for a test stand for examining acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle with the features of patent claim 9. Advantageous configurations with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective dependent claims.

Ein erfindungsgemäßer Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, weist eine Antriebseinrichtung auf, die mit Hilfe eines Verbindungselementes mit dem Rad verbunden ist und dieses antreiben kann, und mit einer Halteeinrichtung zur rotierbaren Lagerung des Rades. Erfindungsgemäß ist zur Herbeiführung von Vibrationen einer Felge des Rades die Bremseinrichtung mit einer Betätigungseinrichtung wirkverbunden, wobei die Betätigungseinrichtung zur Erzeugung einer zunehmenden Bremskraft bei Reduzierung oder Beendigung eines Geräuschphänomens ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass die Bremskraft der Bremseinrichtung in Abhängigkeit des Geräuschphänomens, insbesondere des Geräuschphänomens „Muhen“ eingestellt oder mit anderen Worten dosiert werden kann. Es hat sich gezeigt, dass das Geräuschphänomen „Muhen“ bei sehr geringen Geschwindigkeiten, insbesondere bei einem Anrollen an eine Kreuzung oder eine Ampel, oder bei einem Anfahrvorgang, auftritt und nach einer gewissen Zeit endet, wobei diese Zeit abhängig ist von einer Temperatur einer Bremsscheibe der Bremseinrichtung. Diese Temperatur steigt im Verlauf der Bremskrafteinwirkung aufgrund einer Reibung zwischen einem Bremsbelag, welcher mit Hilfe der Bremskraft gegen die Bremsscheibe gedrückt wird, und der Bremsscheibe.A test stand according to the invention for examining acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle has a drive device which is connected to the wheel by means of a connecting element and can drive it, and with a holding device for rotatably mounting the wheel. According to the invention, to bring about vibrations in a rim of the wheel, the braking device is operatively connected to an actuating device, the actuating device being designed to generate an increasing braking force when a noise phenomenon is reduced or stopped. In other words, this means that the braking force of the braking device can be adjusted or, in other words, metered, as a function of the noise phenomenon, in particular the noise phenomenon “mooing”. It has been shown that the noise phenomenon "mooing" occurs at very low speeds, in particular when rolling into an intersection or a traffic light, or when starting off, and ends after a certain time, with this time being dependent on the temperature of a brake disc the braking device. This temperature increases as the braking force is applied due to friction between a brake pad, which is pressed against the brake disk with the aid of the braking force, and the brake disk.

Eine Analyse des Geräuschphänomens „Muhen“ unter bisher bekannten Bedingungen am Kraftfahrzeug im Realbetrieb ist aufgrund einer nicht vorhersehbaren und von zahlreichen Bedingungen abhängigen Zeitspanne, in der das Geräuschphänomen „Muhen“ auftritt, nicht aussagekräftig, da die üblichen Untersuchungen zu nicht oder nur bedingt reproduzierbaren Ergebnissen führen. Auch muss mit hohen Kosten, die sich auch in einem hohen Zeitaufwand spiegeln, gerechnet werden, da beispielsweise zur Erzeugung eines untersuchbaren Auftretens des Geräuschphänomens „Muhen“ an Querlenkern der Karosserie eine Masse angebracht werden muss, damit eine bestimmte Resonanzfrequenz geändert werden kann.An analysis of the noise phenomenon "mooing" under previously known conditions on the motor vehicle in real operation is not meaningful due to an unforeseeable period of time that depends on numerous conditions, in which the noise phenomenon "mooing" occurs, since the usual investigations lead to non-reproducible or only partially reproducible results to lead. High costs, which are also reflected in a great deal of time, must also be expected, since, for example, in order to generate an investigable occurrence of the noise phenomenon "mooing", a mass must be attached to the wishbones of the body so that a specific resonance frequency can be changed.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Prüfstandes besteht darin, dass auf die Bremseinrichtung Einfluss genommen werden kann mit Hilfe der Betätigungseinrichtung, sobald erkennbar, insbesondere hörbar ist, dass das Geräuschphänomen „Muhen“ geringer wird oder abgebrochen ist. Durch Steigerung der Bremskraft kann die mit dem Geräuschphänomen „Muhen“ verbundene Vibration der Felge hervorgerufen und/oder gesteigert werden. Somit ist ein Prüfstand geschaffen, welcher zur Untersuchung eines im Realbetrieb zeitlich begrenzten und bei sehr geringen, somit niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschphänomens geeignet ausgebildet ist. Des Weiteren können Versuchskosten, da es sich um Versuche an einem Prüfstand handelt, wesentlich reduziert werden.The advantage of the test stand according to the invention is that the braking device can be influenced with the aid of the actuating device as soon as it is recognizable, in particular audible, that the noise phenomenon “mooing” is decreasing or has stopped. By increasing the braking force, the vibration of the rim associated with the noise phenomenon "mooing" can be caused and/or increased. A test stand is thus created which is suitably designed for investigating a noise phenomenon which is limited in time in real operation and occurs at very low, and therefore low, speeds of the motor vehicle. Furthermore, test costs can be significantly reduced since the tests are carried out on a test bench.

Bevorzugt weist der erfindungsgemäße Prüfstand die Betätigungseinrichtung zur manuellen Betätigung auf, wobei die Betätigungseinrichtung ein Aktivierungselement besitzt. Das heißt mit anderen Worten, dass die Bremskraft manuell gesteigert werden kann, insbesondere unmittelbar nach Vernahme einer Reduzierung oder einer Beendigung des Geräusches, damit eine hohe Reproduzierbarkeit der Versuche, welche schließlich zu einer genauen Analyse führen, durchgeführt werden kann. Hier eignet sich eine manuelle Betätigung, da bekanntermaßen elektronische Regelkreise, oder vergleichbares, einer automatisierten Einflussnahme einen gewissen Echtzeitverzug - oder versatz aufweisen, welcher zu verfälschten Ergebnisse führen könnte. Vorteilhaft kann mit dem Aktivierungselement eine in Abhängigkeit des Geräuschphänomens „Muhen“ dosierte Bremskraft der Bremseinrichtung erzielt werden.The test stand according to the invention preferably has the actuating device for manual actuation, with the actuating device having an activation element. In other words, the braking force can be increased manually, especially immediately after hearing a reduction or a cessation of the noise, so that a high reproducibility of the tests can be carried out, which finally lead to a precise analysis. Manual actuation is suitable here, since it is known that electronic control circuits or something similar have a certain real-time delay or offset that could lead to falsified results. A braking force of the braking device that is metered as a function of the noise phenomenon “mooing” can advantageously be achieved with the activation element.

Zur bevorzugten Betätigung ist das Aktivierungselement in Form eines ergonomischen Hebels ausgebildet, bspw. in einer ähnlichen Form eines Bremshebels.For preferred actuation, the activation element is designed in the form of an ergonomic lever, for example in a similar form to a brake lever.

In einer Weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Prüfstandes ist die Halteeinrichtung in Form einer Tragrahmenstruktur des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Damit lassen sich reale Bedingungen einer Anbindung des Rades an der Karosserie abbilden, damit Randbedingungen am Prüfstand geschaffen werden können, die einem realen oder zumindest nahezu realen Betrieb des Kraftfahrzeugs entsprechen.In a further preferred embodiment of the test stand according to the invention, the holding device is designed in the form of a support frame structure of the motor vehicle. Real conditions of a connection of the wheel to the body can thus be mapped, so that boundary conditions can be created on the test stand that correspond to real or at least almost real operation of the motor vehicle.

So ist bevorzugt das Rad an einer Radaufhängung angeordnet, welche zumindest teilweise einer Radaufhängung des Rades an der Karosserie entspricht, damit auch Federeigenschaften und Lenkeigenschaften des Kraftfahrzeugs und deren Einflüsse auf das Rad nachgebildet werden können. Bevorzugt ist die Radaufhängung mit der Halteeinrichtung verbunden.The wheel is preferably arranged on a wheel suspension which at least partially corresponds to a wheel suspension of the wheel on the body, so that spring properties and steering properties of the motor vehicle and their influence on the wheel can also be simulated. The wheel suspension is preferably connected to the holding device.

Die Ausbildung des Verbindungselementes nicht als starre Verbindung der Antriebseinrichtung mit dem Rad, sondern in Form einer Gelenkwelle, insbesondere einer Kardanwelle, führt zu einer korrekten Übertragung eines Drehmomentes der Antriebseinrichtung auf das Rad, da mit Hilfe der Gelenkwelle, insbesondere der Kardanwelle auch mögliche Versätze zwischen Anbindungspunkten der Antriebseinrichtung und des Rades ausgeglichen werden können.The design of the connecting element not as a rigid connection of the drive device to the wheel, but in the form of a cardan shaft, in particular a cardan shaft, leads to the correct transmission of torque from the drive device to the wheel, since with the help of the cardan shaft, in particular the cardan shaft, possible offsets between Connection points of the drive device and the wheel can be compensated.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren für einen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei der Prüfstand gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, wobei

  • - das Rad mit Hilfe einer Antriebseinrichtung des Prüfstandes in Rotation versetzt wird,
  • - eine Bremskraft der Bremseinrichtung mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung des Prüfstandes erzeugt wird, wobei die Bremskraft eine Vibration einer Felge des Rades unter Herbeiführung eines Geräuschphänomens „Muhen“ erzeugt. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können somit vorteilhaft reproduzierbare Untersuchungen eines zeitlich begrenzten und insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs auftretenden Geräuschphänomens durchgeführt werden.
A second aspect of the invention relates to a method for a test stand for examining acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle, the test stand being designed according to one of claims 1 to 8, wherein
  • - the wheel is set in rotation with the help of a drive device of the test bench,
  • - a braking force of the braking device is generated by means of an actuating device of the test stand, the braking force generating a vibration of a rim of the wheel, causing a noise phenomenon "mooing". With the aid of the method according to the invention, it is thus possible to carry out advantageously reproducible investigations of a noise phenomenon which is limited in time and occurs in particular at low speeds of the motor vehicle.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es zeigen:

  • 1 in einer perspektivischen Ansicht einen erfindungsgemäßen Prüfstand zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades und einer Bremseinrichtung eines Kraftfahrzeugs,
  • 2 in einer Detailansicht ein im Prüfstand gem. 1 aufgenommenes Rad,
  • 3 in einer weiteren Detailansicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, und
  • 4 in einer perspektivischen Darstellung ein Aktivierungselement einer Betätigungseinrichtung des Prüfstandes gem. 1.
Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. Show it:
  • 1 in a perspective view a test stand according to the invention for examining acoustic properties of a wheel and a braking device of a motor vehicle,
  • 2 in a detail view a test stand acc. 1 picked up wheel,
  • 3 in a further detailed view the device according to the invention, and
  • 4 in a perspective view an activation element of an actuating device of the test bench acc. 1 .

In 1 ist in einer perspektivischen Ansicht ein erfindungsgemäßer Prüfstand 1 zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades 2 und einer Bremseinrichtung 3 eines Kraftfahrzeugs illustriert. Der Prüfstand 1 kann in einem Betriebsbereich von +40°C und -20°C betrieben werden.In 1 1 is a perspective view of a test stand 1 according to the invention for examining acoustic properties of a wheel 2 and a braking device 3 of a motor vehicle. Test stand 1 can be operated in an operating range of +40°C and -20°C.

Der Prüfstand 1 umfasst eine Halteeinrichtung 4, welche einer Tragrahmenstruktur einer das Rad 2 aufweisenden Karosserie des Kraftfahrzeugs ähnelnd oder äquivalent oder identisch ausgebildet ist, und zur Aufnahme einer Radaufhängung 5 der Karosserie beziehungsweise zumindest eines Teils der Radaufhängung 5 vorgesehen ist.The test stand 1 comprises a holding device 4, which is designed to be similar or equivalent or identical to a support frame structure of a body of the motor vehicle that has the wheel 2, and is provided for accommodating a wheel suspension 5 of the body or at least part of the wheel suspension 5.

Die Radaufhängung 5 ist in Form einer Mehrlenker-Radaufhängung, insbesondere in Form eines Trapezlenkers ausgebildet, wobei eine Dämpfereinrichtung 6 in Form eines Feder-Dämpfer-Beins ausgebildet ist, wie insbesondere in 2 deutlich abgebildet ist.The wheel suspension 5 is in the form of a multi-link wheel suspension, in particular in the form of a trapezoidal link, with a damper device 6 being in the form of a spring-damper strut, as in particular in 2 is clearly depicted.

Das Rad 2 weist eine Felge 7 und eine die Felge 7 tragende, mit dieser einteilig verbundene Radscheibe 8 auf, die mit einem Reifen 9 bestückt ist.The wheel 2 has a rim 7 and a wheel disc 8 which carries the rim 7 and is integrally connected thereto and which is equipped with a tire 9 .

Ferner ist die dem Rad 2 zugeordnete Bremseinrichtung 3 montiert, die in an sich bekannter Weise eine Bremsscheibe 10, die bei der Drehung des Rades 2 mit diesem umläuft, und einen Bremssattel 11 mit zumindest einem Bremsbelag 12 umfasst. Der Bremssattel 11 ist an einem nicht rotierbaren Bauteil, insbesondere an einem Radträger, befestigt.Furthermore, the brake device 3 assigned to the wheel 2 is mounted, which in a manner known per se comprises a brake disk 10 which rotates with the wheel 2 when it rotates, and a brake caliper 11 with at least one brake pad 12 . The brake caliper 11 is attached to a non-rotatable component, in particular to a wheel carrier.

Damit ein definierter Bremsdruck erzeugt werden kann, weist der Prüfstand 1 eine Betätigungseinrichtung 16 auf, die hydraulisch mit der Bremseinrichtung 3 gekoppelt sein kann.So that a defined brake pressure can be generated, the test stand 1 has an actuating device 16 which can be hydraulically coupled to the braking device 3 .

Das Rad 2 kann aus einer Leichtmetalllegierung oder beispielsweise aus einem Faserverbundwerkstoff, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein. Während einem Betrieb des Kraftfahrzeugs können Geräuschphänomene wie ein so genanntes „Muhen“ und ein Knarzen auftreten, wobei der erfindungsgemäße Prüfstand 1 insbesondere zur Untersuchung des „Muhens“ ausgebildet ist. Selbstredend können auch andere Geräuschphänomene mit seiner Hilfe untersucht werden.The wheel 2 can be made from a light metal alloy or, for example, from a fiber composite material, in particular from an aluminum alloy. During operation of the motor vehicle, noise phenomena such as what is known as “mooing” and creaking can occur, with the test stand 1 according to the invention being designed in particular for examining “mooing”. It goes without saying that other noise phenomena can also be examined with its help.

Der Prüfstand 1 weist eine Antriebseinrichtung 13 auf, die zum Betreiben des Rades 2 ausgerichtet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass die Antriebseinrichtung 13 das Rad 2 in Rotation versetzen kann. Die Antriebseinrichtung 13, welche elektrisch betreibbar ist, ist mit Hilfe eines Verbindungselementes 14, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form einer Gelenkwelle, insbesondere einer Kardanwelle mit dem Rad 2 verbunden, wobei die Kardanwelle14 zentral am Rad 2 befestigt ist. Das heißt mit anderen Worten, dass zumindest ein dem Rad 2 zugewandt ausgebildetes Ende der 15 Kardanwelle 14, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form einer Kardanwelle ausgeführt ist, koaxial mit dem Rad 2 angeordnet ist.The test stand 1 has a drive device 13 which is designed to operate the wheel 2 . In other words, this means that the drive device 13 can cause the wheel 2 to rotate. The drive device 13, which can be operated electrically, is connected to the wheel 2 with the aid of a connecting element 14, which in the present exemplary embodiment is in the form of a cardan shaft, in particular a cardan shaft, with the cardan shaft 14 being attached centrally to the wheel 2. In other words, this means that at least one end of the cardan shaft 14 that faces the wheel 2 and is designed in the form of a cardan shaft in the present exemplary embodiment is arranged coaxially with the wheel 2 .

Der erfindungsgemäße Prüfstand 1 weist zur Herbeiführung von Vibrationen der Felge 7, die das Geräuschphänomen „Muhen“ zur Folge haben können, die Betätigungseinrichtung 16 auf, mit deren Hilfe eine, bevorzugt durch manuelle Betätigung, Bremskraft der Bremseinrichtung 3 herbeigeführt wird.The test stand 1 according to the invention has the actuating device 16 for causing vibrations of the rim 7, which can result in the noise phenomenon “mooing”, with the aid of which a braking force of the braking device 3 is brought about, preferably by manual actuation.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel besitzt die Betätigungseinrichtung 16 ein Aktivierungselement 17, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form eines Hebels, welcher in 4 abgebildet ist, ausgebildet ist, und welcher mit einer Kommunikationsleitung 18 der Betätigungseinrichtung 16, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel in Form einer hydraulischen Leitung ausgeführt ist, wie in 3 illustriert, mit der Bremseinrichtung 3 in Wirkverbindung steht.In a simple embodiment, the actuating device 16 has an activation element 17, which in the present embodiment is in the form of a lever which 4 is shown, and which is formed with a communication line 18 of the actuating device 16, which in the present exemplary embodiment is in the form of a hydraulic line, as in FIG 3 illustrated, is in operative connection with the braking device 3 .

Eine Betätigung des Aktivierungselementes 17 führt zu einem Kontakt zwischen dem Bremsbelag 12 und der Bremsscheibe 10 und es kann damit eine Vibration der Felge 7 herbeigeführt werden.Actuation of the activation element 17 leads to contact between the brake lining 12 and the brake disc 10 and the rim 7 can thus be caused to vibrate.

Das so genannte „Muhen“ tritt überwiegend bei sehr geringen Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugs, somit bei sehr geringen Drehzahlen des Rades 2 auf, wobei Geschwindigkeitswerte in einem Bereich von ca. 1 km/h bis 6 km/h liegen. Realversuche mit einem vollständigen, straßentauglichen Kraftfahrzeug und entsprechender Umgebung, auch unter zahlreichen möglichen Umgebungsbedingungen sind nur mit Hilfe eines hohen Kostenaufwandes möglich. The so-called "mooing" occurs predominantly at very low speeds of the motor vehicle, thus at very low speeds of the wheel 2, with speed values in a range of approximately 1 km/h to 6 km/h. Real tests with a complete, roadworthy motor vehicle and the corresponding environment, even under numerous possible environmental conditions, are only possible with the help of high costs.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Prüfstandes 1 ist es jedoch möglich auf einfache Weise zahlreiche Umgebungsbedingungen und Fahrzeugkonditionen, insgesamt als Rahmenbedingungen bezeichnet, zu simulieren, die zu einer konkreten Ursachenfindung des Geräuschphänomens „Muhen“ führen können.With the aid of the test stand 1 according to the invention, however, it is possible to easily simulate numerous environmental conditions and vehicle conditions, collectively referred to as framework conditions, which can lead to a concrete determination of the cause of the noise phenomenon “mooing”.

Hierzu wird das Rad 2 mit Hilfe der Antriebseinrichtung 13 in Rotation versetzt, somit angetrieben, und es wird mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 16 eine dosierte, auf die Bremseinrichtung 3 wirkende Bremskraft aufgebracht. Sobald die Bremsscheibe 10 sich aufgrund von insbesondere einer ausgebildeten Reibung zwischen der Bremsscheibe 10 und dem Bremsbelag 12 erwärmt, und ihre Temperatur zu einem Beenden des Geräuschphänomens „Muhen“ führen kann, besteht mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 16, insbesondere der manuellen Betätigungseinrichtung 16, unmittelbar durch Steigerung der Bremskraft mit Hilfe der Betätigungseinrichtung 16, das „Muhen“ fortzusetzen, damit ein verbessertes Analyseverfahren möglich ist.For this purpose, the wheel 2 is set in rotation with the aid of the drive device 13, and is thus driven, and a metered dose is applied to the braking device 3 with the aid of the actuating device 16 applied braking force. As soon as the brake disc 10 heats up due in particular to a developed friction between the brake disc 10 and the brake lining 12, and its temperature can lead to an end to the noise phenomenon "mooing", the operating device 16, in particular the manual operating device 16, is used immediately to stop it Increase the braking force with the help of the actuator 16 to continue the "mooing" so that an improved analysis method is possible.

Während der Durchführung der Versuche kann das Rad 2 in definierter Weise mit der Antriebseinrichtung 13 und mit der Bremseinrichtung 3, welche die Betätigungseinrichtung 16 aufweist, betrieben werden. Vorzugsweise kann ein Geschwindigkeits- und/oder Schwingungsbeschleunigungssensormittel vorgesehen sein, welches insbesondere im Bereich der Felge 7 oder der Bremseinrichtung 3 angeordnet sein kann, um die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung des Rades 2 zusätzlich zu erfassen. Mittels der Bremseinrichtung 3 ist somit ein definierter Bremsdruck herbeiführbar, so dass gezielt das Geräuschphänomen „Muhen“ erzeugt werden kann. Das Geräuschphänomen sowie die Randbedingungen sind dabei identisch zu denjenigen, die im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftreten.While the tests are being carried out, the wheel 2 can be operated in a defined manner with the drive device 13 and with the braking device 3 which has the actuating device 16 . A speed and/or vibration acceleration sensor means can preferably be provided, which can be arranged in particular in the area of the rim 7 or the braking device 3 in order to additionally detect the speed and/or the acceleration of the wheel 2 . A defined braking pressure can thus be brought about by means of the braking device 3, so that the noise phenomenon “mooing” can be generated in a targeted manner. The noise phenomenon and the boundary conditions are identical to those that occur when the motor vehicle is being driven.

Eine Bedienung des Prüfstandes 1 und die Erfassung des Geräuschphänomens „Muhen“ des Rades 2 können durch ein Bedienpersonal erfolgen. In einem vorteilhaften nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Prüfstand 1 zumindest ein Schallerfassungsmittel auf, mit dessen Hilfe das Geräuschphänomen erfasst wird und zu Auswertungszwecken in vorzugsweise digital ausgebildeten Speichermitteln gespeichert werden können. In diesem Zusammenhang kann es zweckmäßig sein, zusammen mit den Geräuschinformationen zusätzliche Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungsinformationen und/oder Schwingbeschleunigungen und/oder Informationen den Bremsdruck betreffend zu speichern. Mit Hilfe der gespeicherten Daten können die Versuche systematisch ausgewertet werden.The test bench 1 can be operated and the noise phenomenon “mooing” of the wheel 2 can be detected by operating personnel. In an advantageous exemplary embodiment, which is not shown in detail, the test bench 1 has at least one sound detection means, with the aid of which the noise phenomenon is detected and can be stored in preferably digital storage means for evaluation purposes. In this context, it can be expedient to store additional speed and/or acceleration information and/or vibration accelerations and/or information relating to the brake pressure together with the noise information. With the help of the stored data, the tests can be systematically evaluated.

Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass es vorteilhaft ist, die zur Herbeiführung des Geräuschphänomens „Muhen“ erforderliche Bremskraft durch manuelle Betätigung der Betätigungseinrichtung 16 auszuüben, da aufgrund einer diesem Geräuschphänomen zugeordneten für ein menschliches Gehör hörbaren Frequenz, eine unmittelbare und dosierte Aufbringung der zur Erzielung des Geräuschphänomens „Muhen“ notwendigen Bremskraft erfolgen kann.It should be mentioned at this point that it is advantageous to exert the braking force required to bring about the noise phenomenon "mooing" by manual actuation of the actuating device 16, since due to a frequency associated with this noise phenomenon that is audible to the human ear, direct and metered application of the Achieving the noise phenomenon "mooing" necessary braking force can be done.

Der Prüfstand 1 kann eine zur automatisierten Versuchsdurchführung und insbesondere zur automatisierten Versuchsauswertung ausgebildete Steuerungseinrichtung aufweisen, wobei bei der automatisierten Versuchsdurchführung darauf zu achten ist, dass eine manuelle Bedienung des Bremshebels elektronisch nachgebildet ist.The test stand 1 can have a control device designed for automated test execution and in particular for automated test evaluation, wherein when carrying out the automated test it must be ensured that manual operation of the brake lever is simulated electronically.

Mittels des hier beschriebenen Prüfstandes 1 ist das Geräuschphänomen „Muhen“ der Felge 7 systematisch zu untersuchen. Da die Untersuchungen an einer kompletten Fahrzeugachse oder an einem Teil der Fahrzeugachse mit dem den Reifen 9 umfassenden Rad 2 und der dem Rad 2 zugeordneten Bremseinrichtung 3 durchgeführt werden können, ist eine Geräuschemission sowie die Randbedingungen zumindest nahezu gleichwertig zu denjenigen, die in einem realen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs erwartet werden können. Das Geräuschphänomen „Muhen“ ist nahezu unbegrenzt und unter gleichen Bedingungen zahlreich wiederholbar, wodurch sich verbesserte Analysemöglichkeiten ergeben.Using the test bench 1 described here, the noise phenomenon "Mooing" of the rim 7 is to be systematically examined. Since the tests can be carried out on a complete vehicle axle or on a part of the vehicle axle with the wheel 2 comprising the tire 9 and the braking device 3 assigned to the wheel 2, noise emissions and the boundary conditions are at least almost equivalent to those in real driving operation of a motor vehicle can be expected. The noise phenomenon "mooing" is almost unlimited and can be repeated numerous times under the same conditions, resulting in improved analysis options.

Der Prüfstand 1 könnte zum Beispiel auch in einer Klimakammer eines Fahrzeugprüfstands betrieben werden, um mögliche klimatische Einflüsse auf das Rad 2 und/oder der Bremseinrichtung 3, und damit auf das Geräuschphänomen „Muhen“ zu analysieren.The test stand 1 could, for example, also be operated in a climatic chamber of a vehicle test stand in order to analyze possible climatic influences on the wheel 2 and/or the braking device 3 and thus on the noise phenomenon “mooing”.

In einem nicht näher dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Prüfstandes 1 weist dieser eine Bremsdruckregelungseinrichtung auf, mit deren Hilfe elektronisch geregelte Bremsdrücke herbeigeführt werden können.In an exemplary embodiment of the test stand 1 according to the invention that is not shown in detail, it has a brake pressure control device, with the aid of which electronically controlled brake pressures can be brought about.

Bezugszeichenlistereference list

11
Prüfstandtest bench
22
Radwheel
33
Bremseinrichtungbraking device
44
Halteeinrichtungholding device
55
Radaufhängungsuspension
66
Dämpfereinrichtungdamper device
77
Felgerim
88th
Radscheibewheel disk
99
Reifentires
1010
Bremsscheibebrake disc
1111
Bremssattelcaliper
1212
Bremsbelagbrake pad
1313
Antriebseinrichtungdrive device
1414
Verbindungselementfastener
1515
EndeEnd
1616
Betätigungseinrichtungactuating device
1717
Aktivierungselementactivation element
1818
Kommunikationsleitungcommunication line

Claims (11)

Prüfstand (1) zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades (2) und einer Bremseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Prüfstand (1) eine Antriebseinrichtung (13) aufweist, die mit Hilfe eines Verbindungselementes (14) mit dem Rad (2) verbunden ist und dieses antreiben kann, und mit einer Halteeinrichtung (4) zur rotierbaren Lagerung des Rades (2), dadurch gekennzeichnet, dass zur Herbeiführung von Vibrationen einer Felge (7) des Rades (2) die Bremseinrichtung (3) mit einer Betätigungseinrichtung (16) wirkverbunden ist, wobei die Betätigungseinrichtung (16) zur Erzeugung einer zunehmenden Bremskraft bei Reduzierung oder Beendigung eines Geräuschphänomens ausgebildet ist.Test stand (1) for examining the acoustic properties of a wheel (2) and a braking device (3) of a motor vehicle, the test stand (1) having a drive device (13) which is connected to the wheel (2) with the aid of a connecting element (14). and can drive it, and with a holding device (4) for the rotatable mounting of the wheel (2), characterized in that in order to bring about vibrations in a rim (7) of the wheel (2), the braking device (3) is equipped with an actuating device (16 ) is operatively connected, wherein the actuating device (16) is designed to generate an increasing braking force when reducing or ending a noise phenomenon. Prüfstand (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (16) zur manuellen Betätigung ein Aktivierungselement (17) aufweist.Test stand (1) according to claim 1 , characterized in that the actuating device (16) for manual actuation has an activation element (17). Prüfstand (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivierungselement (17) in Form eines ergonomischen Hebels ausgebildet ist.Test stand (1) according to claim 2 , characterized in that the activation element (17) is designed in the form of an ergonomic lever. Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (4) in Form einer Tragrahmenstruktur des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Test stand (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the holding device (4) is designed in the form of a supporting frame structure of the motor vehicle. Prüfstand (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rad (2) an einer Radaufhängung (5) angeordnet ist, welche zumindest teilweise einer Radaufhängung des Rades (2) an der Karosserie entspricht.Test stand (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel (2) is arranged on a wheel suspension (5) which at least partially corresponds to a wheel suspension of the wheel (2) on the body. Prüfstand (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radaufhängung (5) mit der Halteeinrichtung (4) verbunden ist.Test stand (1) according to claim 5 , characterized in that the wheel suspension (5) is connected to the holding device (4). Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (14) in Form einer Gelenkwelle ausgebildet ist.Test stand according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting element (14) is designed in the form of an articulated shaft. Prüfstand nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkwelle in Form einer Kardanwelle ausgebildet ist.test bench claim 7 , characterized in that the articulated shaft is designed in the form of a cardan shaft. Verfahren für einen Prüfstand (1) zur Untersuchung akustischer Eigenschaften eines Rades (2) und einer Bremseinrichtung (3) eines Kraftfahrzeugs, wobei der Prüfstand (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist, wobei - das Rad (2) mit Hilfe einer Antriebseinrichtung (13) des Prüfstandes (1) in Rotation versetzt wird, - eine Bremskraft der Bremseinrichtung (3) mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung (16) des Prüfstandes (1) erzeugt wird, wobei die Bremskraft eine Vibration einer Felge (7) des Rades (2) unter Herbeiführung eines Geräuschphänomens „Muhen“ erzeugt.Method for a test stand (1) for examining acoustic properties of a wheel (2) and a braking device (3) of a motor vehicle, the test stand (1) according to one of Claims 1 until 8th - the wheel (2) is set in rotation with the aid of a drive device (13) of the test bench (1), - a braking force of the braking device (3) is generated with the aid of an actuating device (16) of the test bench (1), the braking force generating a vibration of a rim (7) of the wheel (2) causing a noise phenomenon "mooing". Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremskraft verstärkt wird, sobald das Geräuschphänomen „Muhen“ akustisch abnimmt oder endet.procedure after claim 9 , characterized in that the braking force is increased as soon as the noise phenomenon "mooing" acoustically decreases or ends. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotation des Rades (2) einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zwischen 1 km/h und 6 km/h entspricht.procedure after claim 10 , characterized in that the rotation of the wheel (2) corresponds to a speed of the motor vehicle between 1 km/h and 6 km/h.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102015105569A1 (en) 2015-04-13 2016-10-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Device for examining acoustic properties of a wheel and of a braking device of a motor vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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