DE1473466C - Verfahren und Vorrichtung zur Leistungs- und Drehmomentenmessung von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor- ein die lineare Bremsverzögerung unmittelbar anzei-

richtung zur Leistungs- und Drehmomentenmessung gendes Meßinstrument angeschlossen ist. Es handelt

von Kraftfahrzeugen unter Verwendung mindestens sich hierbei im Gegensatz zur Erfindung aber nicht

einer von den Rädern des Kraftfahrzeuges angetrie- um eine Leistungs- bzw. Drehmomentenmessung,

benen Laufrolle und einer Drehzahl- und Drehmo- 5 sondern um eine Messung der Bremsverzögerung

ment-Meßeinrichtung. eines jeden einzelnen Kraftfahrzeugrades. Ferner ist

Es ist bekannt, die Leistung von Kraftfahrzeugen die Funktion der Schwungmasse völlig unterschiedauf Rollenprüfständen zu messen. Diese Prüfstände lieh, denn diese dient erfindungsgemäß zur Vermeisind im allgemeinen so aufgebaut, daß das Kraftfahr- dung der bisher benötigten Bremseinrichtungen und zeug, dessen Leistung gemessen werden soll, mit den io zur Aufnahme der Motorleistung, während bei der Rädern seiner Treibachse auf ejin Laufrollenpaar bekannten Bremsmeßvorrichtung die Trägheit der fährt, das während der Messung von den Rädern Schwungmasse ausgenutzt wird, um die hierdurch beangetrieben wird und letztere gleichzeitig in ihrer dingte Voreilbewegung derselben zur Messung auszu-Lage festhält. Im Verlauf der Messung werden die nutzen. Von Bedeutung ist ferner, daß erfindungs-Laufrollen mit einer Bremseinrichtung so abgebremst, 15 gemäß im Gegensatz zu der bekannten Anordnung daß sich aus dem Bremsmoment und der gleichzeitig keine Relativdrehung — zumindest nicht in meßgemessenen Drehzahl die zugehörige Leistung er- barem Ausmaß — zwischen der Laufrolle und der rechnen läßt. Um einen gleichmäßigen Lauf des Prüf- Schwungmasse auftreten darf. Ferner ist zu beachten, Standes zu gewährleisten, sind bisweilen kleinere daß die bekannte Anordnung nicht ohne weiteres für oder größere Schwungmassen eingebaut, welche je- 20 eine kontinuierliche Anzeige der Bremsverzögerung doch mit der Leistungsmessung unmittelbar nichts zu in Abhängigkeit vom Drehzahlverlauf während des tun haben. Bremsvorganges geeignet ist. Der Grund hierfür liegt

Meßvorrichtungen der genannten Art erfordern einen darin, daß durch die Zwischenschaltung einer Feder verhältnismäßig hohen Aufwand für die Abführung die Änderung des auf die Laufrolle wirkenden Bremsder bei der Bremsung entstehenden Wärme. Außer- 25 momentes mit einer Phasenverschiebung in die Andern dauert die Leistungsmessung recht lange, da das zeige eingeht, die erst eliminiert werden muß, wenn Bremsmoment jeweils bei verschiedenen Geschwin- eine richtige Zuordnung der Bremsverzögerung zur digkeiten eingeregelt und gemessen werden muß. Aus Drehzahl erfolgen soll.

dem zuletzt angeführten Grund werden deshalb be- Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist reits Meßvorrichtungen, nämlich sogenannte Funk- 30 dadurch gekennzeichnet, daß ein Schreibzeiger protionsprüfstände vorgeschlagen, bei denen die Bremse portional zum abgefühlten Drehmoment in Ordinaeine feste Charakteristik hat und bei denen man nur tenrichtung verschoben wird und daß durch die die erreichte Höchstgeschwindigkeit mißt. Hieraus Drehzahl-Meßeinrichtung in Abhängigkeit von der läßt sich dann auf die abgegebene Leistung bzw. auf Drehzahl ein mit dem Koordinatennetz versehenes das ordnungsgemäße Funktionieren des Antriebsmo- 35 Schreibblatt in Abszissenrichtung verschoben wird, tors schließen. Es handelt sich aber auch hier um eine so daß der Schreibzeiger das Drehmoment als Funkindirekte Bestimmung der Leistung aus dem Brems- tion der Drehzahl aufzeichnet,
moment. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Er-

Sämtliche bekannten Meßeinrichtungen der ge- findung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Drehnannten Art weisen deshalb den Nachteil auf, daß 40 moment-Meßeinrichtung bei ihrem Ansprechen sie aufwendig konstruiert und demzufolge in der einen schwenkbaren Hebel derart ablenkt, daß der in Herstellung teuer sind, daß die Meßzeiten relativ lang Ordinatenrichtung des Koordinatennetzes gemessene sind und daß die MotQrleistung in einer Bremse in Tangens des Schwenkwinkels dem Drehmoment pro-Wärme überführt werden muß, deren Abführung portional ist, und daß die in Abszissenrichtung progroße Schwierigkeiten bereitet. 45 portional zur Drehzahl arbeitende Drehzahl-Meßein-Ausgehend von der eingangs genannten Problem- richtung bei ihrem Ansprechen auf den Hebel in stellung ist es nun Aufgabe der Erfindung, die vor- Richtung von dessen Achse einen Zeiger oder den genannten Mängel der bekannten Meßeinrichtungen Schreibstift verschiebt, so daß dieser die dem Produkt» zu beseitigen und ein Verfahren und eine Vorrichtung aus Drehmoment und Drehzahl proportionale Leiin Vorschlag zu bringen, mit deren Hilfe sich einfach 50 stung anzeigt bzw. aufzeichnet,
und schnell und ohne Aufnahme der Motorleistung Bei einer zur Durchführung des Verfahrens benutzin einer Bremse das Drehmoment und die Leistung ten Vorrichtung, bei der mindestens eine von den eines Kraftfahrzeugmotors bestimmen lassen. Diese Rädern des Kraftfahrzeuges angetriebene Laufrolle Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß und eine Drehzahl-und Drehmoment-Meßeinrichtung das zum Hochdrehen einer mit der Laufrolle weit- 55 vorgesehen sind, ist kennzeichnend, daß die Drehgehend starr verbundenen Schwungmasse erforder- momenten-Meßeinrichtung in an sich bekannter liehe Drehmoment und die Drehzahl der Schwung- Weise als Drehmoment-Meßnabe oder als Umkehrmasse kontinuierlich gemessen und in einem Koordi- oder Übersetzungsgetriebe ausgebildet ist. Die Drehnatennetz in Abhängigkeit voneinander angezeigt zahl-Meßeinrichtung kann vorteilhaft als Wirbeloder aufgetragen werden. 60 strombremse ausgebildet sein.

Es ist zwar eine Einrichtung zum Anzeigen der Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Vor-

Bremsverzögerung von Kraftfahrzeugen mittels eines richtung zur Durchführung des Verfahrens ist da-

Prüfstandes bekannt, dessen von den Kraftfahrzeug- durch gekennzeichnet, daß das Koordinatennetz des

rädern angetriebene untereinander ein- und auskup- Schreibblattes auf der Abszisse die Drehzahl und auf

pelbare Laufrollen mit einem Meßinstrument gekup- 65 der Ordinate das Drehmoment oder die Leistung in

pelt sind, wobei eine mit der Laufrolle drehelastisch Abhängigkeit von der Drehzahl anzeigt,

gekuppelte Schwungmasse einen Geber, der in einer Wie schon dargelegt, liegt der Erfindungsgedanke

elektrischen Meßanordnung liegt, betätigt, an welche somit darin, mit der von den Rädern des Kraftfahr-

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zeuges getriebenen Laufrolle eine Schwungmasse zu In Fig. 1 und 2 ist eine derartige bevorzugte Meßkoppeln und das für den Antrieb der Schwungmasse vorrichtung gemäß der Erfindung schematisch darerforderliche Drehmoment der Leistungsbestimmung gestellt. Von zwei Rädern 1 und Γ eines Kraftfahrzugrunde zu legen. zeuges werden zwei Laufrollen 2 und 2' angetrieben.

Die Erfindung bietet gegenüber den bekannten 5 Von der Laufrolle 2 wird über eine Drehmoment-Meßvorrichtungen vor allem die nachstehenden Meßeinrichtung eine drehbar gelagerte Schwung-Vorteile: masse 3 angetrieben. Bei der dargestellten Ausfüh-

Erfindungsgemäß läßt sich die Leistung direkt wäh- rungsform ist die Drehmoment-Meßeinrichtung 4 rend des Laufes anzeigen, d. h., die Leistung kann bei schematisch als Umkehrgetriebe gezeichnet. Mit der jeder Geschwindigkeit kontinuierlich und automatisch io Schwungmasse 3 ist wiederum eine Drehzahl-Meßaufgezeichnet werden. Die Bedienung ist außerordent- einrichtung 5, die in der F i g. 1 als Fliehkraft-Meßlich einfach; es sind keine verschiedenen Bremsmo- einrichtung gezeichnet ist, verbunden. Von dieser mente wie bisher einzuregeln. Der Aufbau der Vor- Drehzahl-Meßeinrichtung wird in Abhängigkeit von richtung erfordert bei den bevorzugten Ausführungs- der Drehzahl eine Schreibtafel 6 in F i g. 1 nach links formen keinerlei elektrische Installationen und — da 15 (Abszissenrichtung) verschoben. Durch die Drehmodie Messung von Bremsmomenten in Fortfall ment-Meßeinrichtung 4 wird entsprechend dem aufkommt -— ist eine Kühlung nicht erforderlich. tretenden Drehmoment ein Zeiger 7 mit einem

Das Drehmomenten-Meßglied wird zweckmäßiger- Schreibstift 8 nach oben (Ordinatenrichtung) verscho-

weise zwischen der Laufrolle und der Schwungmasse ben. Die Abhängigkeit des Verschiebeweges von dem

eingefügt. 20 gemessenen Drehmoment gewährleistet eine Meßfe-

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Aus- der 9. Auf der Schreibtafel 6 ist ein mit einem Koor-

führungsformen von Vorrichtungen der Durchführung dinatennetz versehenes Schreibblatt 10 angeordnet,

des erfindungsgemäßen Verfahrens dient im Zusam- Auf dem Schreibblatt 10 kann nach rechts die Dreh-

menhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung zahl »n« und nach oben das gemessene Drehmoment

der Erfindung. 25 »Mi« abgelesen werden. Auf dem Schreibblatt 10 ist

Es zeigt ferner eine Kurvenschar 11 eingetragen, die aus

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Linien konstanter Leistung besteht. Beim Durchfah-Meßvorrichtung gemäß der Erfindung in Vorderan- ren des Drehzahlbereiches wird durch den Schreibsicht, stift 8 eine Kurve 12 auf dem Schreibblatt 10 aufge-

F i g. 2 die Meßvorrichtung aus F i g. 1 in Seiten- 30 zeichnet, woraus unter Zuhilfenahme der Kurvenansicht, _/ schar 11 bei jeder Drehzahl die zugehörige Leistung

F i g. 3 eine weitere bevorzugte Ausführungsform abgelesen werden kann,

einer Meßvorrichtung gemäß der Erfindung und Soll die Leistung in einem linearen Koordinaten-

F i g. 4 eine mit der Meßvorrichtung aus F i g. 3 netz aufgeschrieben werden, so eignet sich dazu die

gewonnene Meßkurve. 35 nachstehend beschriebene und in F i g. 3 schematisch

Eine Meßvorrichtung gemäß der Erfindung ist mit dargestellte Vorrichtung mit linearer Koordinatenaneiner Laufrolle, zweckmäßigerweise einem Paar von zeige. Die Drehzahl wird bei dieser Ausführungsform Laufrollen, versehen, worauf das Kraftfahrzeug, des- so gemessen, daß der zugehörige Anzeigenweg jeweils sen Leistung gemessen werden soll, mit den Rädern proportional der gemessenen Drehzahl ist. Dies erseiner Treibachse aufgefahren wird. Mit der bzw. den 40 reicht man nach der Darstellung mit einer Wirbel-Laufrollen ist eine Schwungmasse drehschlüssig ver- strombremse. Die Wirbelstrombremse besteht aus bunden, die beim Meßlauf von den Laufrollen ange- einer runden Scheibe 14, die an einem magnetischen trieben wird, wobei das zwischen der Schwungmasse.". Polschuh 13 vorbeiläuft, so daß in der Scheibe Wir- und den Laufrollen auftretende Drehmoment mit ge- beiströme erzeugt werden, die ihrerseits den Polschuh eigneten Mitteln, z. B. einer Drehmomentmeßnabe 45 13 mit einem daran befestigten Zahnrad 15 veran- oder auf Grund des Reaktionsmomentes eines Umkehr- lassen, sich zu verdrehen. Die Drehung des Zahnra- oder Übersetzungsgetriebes gemessen wird. Das je- des 15 wird über eine Zahnstange 16 auf eine Meßweils auftretende Drehmoment wird (z. B. durch eine feder 17 übertragen. Dadurch ist ein zur Drehzahl Meßfeder) in einen aufzeichenbaren Zeigerausschlag proportionales Verschieben der Zahnstange und oder Verschiebeweg umgewandelt. Gleichzeitig wird 50 einer damit verbundenen Stange 18 gewährleistet. In auch die jeweilige Drehzahl und somit die Umfangs- die Stange 18 ist ein Schlitz eingearbeitet, in dem der geschwindigkeit der Laufrollen gemessen. Aus dem Schreibstift 8 gleiten kann. Gleichzeitig wird das mit ermittelten Drehmoment und der zugeordneten Dreh- Hilfe der Meßfeder 9 gemessene Drehmoment durch zahl ergibt sich dann die Leistung. einen Schieber 19, an dem sich ein Stift 20 befindet,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der 55 in eine vertikale Verschiebung umgewandelt. Durch Erfindung wird in Abhängigkeit von der gemessenen den Stift 20 wird ein um einen Drehpunkt 21 gela-Drehzahl eine Schreibtafel vorzugsweise senkrecht zu gerter Hebel 22 dergestalt verdreht, daß der Tangens der als Ordinate gewählten Drehmomentmeßrichtung des Schwenkwinkels proportional dem gemessenen verschoben. Auf der Schreibtafel ist ein ein Koordi- Drehmoment ist. Der Hebel 22 hat einen Schlitz, in natennetz tragendes Schreibblatt befestigt, aus dem 60 dem der Schreibstift 8 gleitet. Durch diese Anordnung man bei der jeweiligen Stellung eines mit einer Dreh- ist gewährleistet, daß der Schreibstift 8 auf einem mit momentenmeßeinrichtung gekuppelten Schreibstiftes einem linearen Koordinatennetz versehenen Schreiboder Zeigers die gemessene Leistung ablesen kann. blatt 23 die Leistungskurve in Abhängigkeit von der Es ergibt sich also eine Meßkurve, aus der man in Geschwindigkeit, und zwar proportional zu dem ProAbhängigkeit von der jeweiligen Drehzahl — die 65 dukt aus Drehmoment und Drehzahl, aufschreibt. In der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ent- F i g. 4 ist das Schreibblatt 23 noch einmal vergrößert spricht — die Leistung der Antriebsräder ablesen dargestellt,
kann. Die eingezeichnete Kurve 24 stellt ein Beispiel für

eine gemäß der Erfindung aufgezeichnete Leistungskurve dar und veranschaulicht die leichte Auswertbarkeit des Schreibblattes.

Bei entsprechend groß bemessener Schwungmasse wird der Meßfehler, der durch das Mitbeschleunigen der nicht gemessenen Massen, z. B. der Laufrollen, der Räder des Fahrzeuges sowie der Übertragungsglieder innerhalb des Fahrzeuges, entsteht, derart gering, daß er für die Messung unbeachtlich wird. Da die Steigerung der Geschwindigkeit nur sehr langsam zu erfolgen braucht, entspricht die gemessene Beschleunigungsleistung praktisch nahezu der wirklich bei einer ordnungsgemäßen Leistungsmessung mit konstanter Drehzahl festgestellten Leistung. Differenzen zwischen der wirklichen Leistung und der gemessenen Beschleunigungsleistung können auf jeden Fall durch Vergleichsmessungen festgestellt und in einem Korrekturfaktor erfaßt werden, der für einen einmal gemessenen Fahrzeugtyp immer gleich ist. Dies kann vor allem dort erforderlich werden, wo, um Aufwand zu sparen, ein relativ kleines Schwunggewicht verwendet wird, um so die Messung rasch durchführen zu können.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Leistungs- und Drehmomentenmessung von Kraftfahrzeugen unter Verwendung mindestens einer von den Rädern des Kraftfahrzeuges angetriebenen Laufrolle und einer Drehzahl- und Drehmoment-Meßeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Hochdrehen einer mit der Laufrolle (2 bzw. 2') weitgehend starr verbundenen Schwungmasse (3) erforderliche Drehmoment und die Drehzahl der Schwungmasse (3) kontinuierlich gemessen und in einem Koordinatennetz in Abhängigkeit voneinander angezeigt oder aufgetragen werden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schreibzeiger (8) proportional zum abgefühlten Drehmoment in Ordinatenrichtung verschoben wird und daß durch die Drehzahl-Meßeinrichtung (5 bzw. 13, 14) in Abhängigkeit von der Drehzahl ein mit dem Koordinatennetz versehenes Schreibblatt (10 bzw. 23) in Abszissenrichtung verschoben wird, so daß der Schreibzeiger (8) das Drehmoment als Funktion der Drehzahl aufzeichnet.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Meßeinrichtung (4) bei ihrem Ansprechen einen schwenkbaren Hebel (22) derart ablenkt, daß der in Ordinatenrichtung des Koordinatennetzes gemessene Tangens des Schwenkwinkels dem Drehmoment proportional ist, und daß die in Abszissenrichtung proportional zur Drehzahl arbeitende Drehzahl-Meßeinrichtung (13,14) bei ihrem Ansprechen auf den Hebel (22) in Richtung von dessen Achse einen Zeiger oder den Schreibstift (8) verschiebt, so daß dieser die dem Produkt aus Drehmoment und Drehzahl proportionale Leistung anzeigt bzw. aufzeichnet.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der vorstehenden Ansprüche 1 · bis 3, bei der mindestens eine von den Rädern des Kraftfahrzeuges angegebene Laufrolle und eine Drehzahl- und Drehmoment-Meßeinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Meßeinrichtung (4) in an sich bekannter Weise als Drehmoment-Meßnabe oder als Umkehr- oder als Übersetzungsgetriebe ausgebildet ist.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl-Meßeinrichtung als Wirbelstrombremse (13,14) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Koordinatennetz des Schreibblattes (6 bzw. 23) auf der Abszisse die Drehzahl und auf der Ordinate das Drehmoment oder die Leistung in Abhängigkeit von der Drehzahl anzeigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen