DE19643292A1

DE19643292A1 - Process for the representation of a hydraulically operated pressure medium receiver

Info

Publication number: DE19643292A1
Application number: DE19643292A
Authority: DE
Inventors: Matthias Schildwaechter; Winfried Simon; Heiko Aulmann; Hans-Joerg Ingendahl
Original assignee: ITT Automotive Europe GmbH; Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1996-10-21
Publication date: 1998-04-23
Also published as: WO1998017986A1; EP0932822B1; DE59702324D1; EP0932822A1; JP2001502797A

Abstract

The invention relates to a method for representing a hydraulically working receptor by simulating the characteristic pressure and volume intake of the pressure fluid receptor on a test bench. The characteristic pressure and volume intake of the pressure fluid receptor is represented by at least a first and a second simulation segment (I, II), wherein the pressure/volume characteristics of a gas are set to be represented in the first simulation segment and the pressure/volume characteristics of a liquid are set to be represented in the second simulation segment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung eines hydraulisch beaufschlagten Druckmittelnehmers auf einem Prüfstand mittels Simulation der charakteristischen Druck- und Volumenaufnahme des Druckmittelnehmers.The invention relates to a method for representing a hydraulically operated pressure medium on one Test bench using simulation of the characteristic pressure and Volume absorption of the pressure fluid receiver.

In der Bremsentechnik ist es üblich, die als Druckmittelver braucher bzw. Druckmittelnehmer wirksamen Radbremsen auf Prüfständen zu simulieren, wozu zur Simulation der Eigen schaft der jeweiligen Radbremse sog. Federverbraucher einge setzt werden. Die Simulation des Druckmittelnehmers ge schieht hierzu mittels Auswahl sogenannter Federverbraucher mit unterschiedlichen Federkennlinien, die entsprechend ge nau auf die Druck-/Volumencharakteristik der zu simulieren den Radbremse eingestellt werden müssen. Derartige Einstell maßnahmen benötigen auch einen erheblichen Zeitaufwand.In brake technology it is common to use pressure medium effective or pressure medium effective wheel brakes To simulate test benches, for what to simulate the own shaft of the respective wheel brake so-called spring consumers be set. The simulation of the hydraulic fluid ge does this by selecting so-called spring consumers with different spring characteristics, corresponding to ge exactly to simulate the pressure / volume characteristics of the the wheel brake must be adjusted. Such settings measures also take a considerable amount of time.

Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Darstellung eines hydraulisch beaufschlagten Druckmittelneh mers auf einem Prüfstand mittels Simulation der charakteri stischen Druck- und Volumenaufnahme vorzustellen, das mit einfachen, funktionssicheren Mitteln eine möglichst genaue Simulation der Druck- und Volumenaufnahme des Druckmittel nehmers ermöglicht, ohne die vorgenannten Nachteile bisheri ger Verfahren hinsichtlich einer aufwendigen Auswahl und Einstellung in Kauf nehmen zu müssen.It is therefore the object of the invention to provide a method for Representation of a hydraulic pressure medium mers on a test bench by simulating the characteristics to introduce static pressure and volume absorption, with simple, reliable means as accurate as possible Simulation of pressure and volume absorption of the pressure medium Nehmers allows without the aforementioned disadvantages eng procedure with a complex selection and Have to accept the attitude.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der angegebenen Art mittels den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach die charakteristische Druck- und Volumenaufnahme des Druckmittelnehmers zwei Simu lationsabschnitte aufweist, wobei zur Darstellung des ersten Simulationsabschnitts die Druck-/Volumencharakteristik eines Gas es und im zweiten Simulationsabschnitt die Druck-/Volu mencharakteristik einer Flüssigkeit verwendet wird.This object is achieved by a method of specified type by means of the characteristic features of the Claim 1 solved, according to which the characteristic Pressure and volume absorption of the pressure fluid receiver two Simu Lation sections, wherein to represent the first Simulation section the pressure / volume characteristic of a Gas it and in the second simulation section the pressure / vol characteristic of a liquid is used.

Weitere Merkmale und zweckmäßige Einzelheiten der vor geschlagenen Erfindung gehen im nachfolgenden aus den Unter ansprüchen hervor, die anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Anwendungsfalles näher erläutert werden.Other features and appropriate details of the before proposed invention go in the following from the sub claims arising from the following description of an application are explained in more detail.

Es zeigt: It shows:

Fig. 1 eine Kennlinie bezüglich der Volumenaufnahme in Ab hängigkeit des Drucks für eine Radbremse, Fig. 1 is a characteristic with respect to the volume intake in dependence of pressure from a wheel brake,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung zur technischen Realisierung der nach Fig. 1 gezeigten Kennlinie. Fig. 2 is a schematic diagram for the technical implementation of the characteristic shown in FIG. 1.

Die Fig. 1 zeigt sowohl die Kennlinie III, die durch Simula tion des Druckmittelnehmers bzw. Druckmittelverbrauchers zustande kommt, wenn zwei Federn mit unterschiedlicher Fe dersteifigkeit verwendet werden, als auch eine weitere, strichlinierte Kennlinie IV, die das tatsächliche Verhalten des zu simulierenden Druckmittelnehmers bzw. Druckmittelver brauchers wiedergibt. Gleichzeitig entspricht diese Kenn linie IV exakt dem Ergebnis des nunmehr erfindungsgemäß be anspruchten Simulationsverfahren, wozu die entlang der Ab szisse aufgetragene charakteristische Druckveränderung und die entlang der Ordinate aufgetragene charakteristische Vo lumenzunahme des Druckmittelnehmers im ersten Simulations abschnitt I durch die Verwendung eines Gases zustande kommt, dem ein zweiter Simulationsabschnitt II folgt, der auf der Verwendung einer Flüssigkeit beruht. Fig. 1 shows both the characteristic curve III, which is obtained by simulating the pressure fluid receiver or pressure fluid consumer when two springs with different spring stiffness are used, as well as a further dashed curve IV, which shows the actual behavior of the pressure fluid receiver to be simulated or . Pressure fluid consumer represents. At the same time, this characteristic line IV corresponds exactly to the result of the simulation method now claimed according to the invention, for which the characteristic pressure change plotted along the abscissa and the characteristic volume increase plotted along the ordinate in the first simulation section I in the first simulation section I comes about through the use of a gas, which a second simulation section II follows, which is based on the use of a liquid.

Die Erfindung beruht somit auf dem Gedanken, daß der erste Simulationsabschnitt I, dessen Kennlinie IV parabelförmig in den zweiten Simulationsabschnitt II übergeht, durch das Gas, funktionell wie eine Gasfeder wirkend, nachgebildet wird.The invention is therefore based on the idea that the first Simulation section I, the characteristic IV parabolic in passes through the second simulation section II, through the gas, functionally acting like a gas spring, is simulated.

Der zweite Simulationsabschnitt II der Kennlinie IV nach Fig. 1, verläuft relativ flach und linear steigend, wozu sich in nahezu perfekter Angleichung des weiteren Simula tionskennlinienverlaufs an die Realkennlinie erfindungsgemäß die Verwendung einer Flüssigkeit mit möglichst geringer Kom pressibilität, vorzugsweise Bremsflüssigkeit, eignet. Um die strichlinierte Simulationskennlinie, die gleichfalls dem tatsächlichen Kennlinienverlauf des Drucknehmers entspricht, an verschiedene Druckmittelnehmer präzise anzupassen, genügt sodann das Volumen des Gases und damit die Gasfedercharakte ristik und das hydraulische Volumen der Flüssigkeit zu ver ändern.The second simulation section II of the characteristic curve IV according to FIG. 1 runs relatively flat and linearly increasing, for which purpose the use of a liquid with the lowest possible compressibility, preferably brake fluid, is suitable in an almost perfect approximation of the further simulation characteristic curve to the real characteristic curve. In order to precisely adapt the dashed-line simulation characteristic curve, which also corresponds to the actual characteristic curve profile of the pressure transducer, to different pressure medium transducers, the volume of the gas and thus the gas spring characteristics and the hydraulic volume of the fluid are sufficient to change.

Eine Erweiterungsmöglichkeit für die Erfindung kann in einer elektronischen Steuerung gesehen werden, die es auf komfor table Weise ermöglicht, die gewünschte, abbildungsgemäße Kennlinie IV mit drei Parametern zu beschreiben. Diese elek tronische Steuerung regelt dann vorzugsweise die gewünschte Kennlinie IV durch Variation des hydraulischen Volumens und der Gasfederwirkung ein. Der Vorteil einer solchen zusätzli chen elektronischen Steuerung liegt nicht nur im Bedienungs komfort, sondern ist auch darin zu sehen, daß selbst ohne Eingriff der elektronischen Steuerung eine einwandfreie Be triebsweise des Prüfablaufs sichergestellt ist.An expansion option for the invention can be in a electronic control can be seen that it on comfort table way enables the desired, pictorial Describe characteristic IV with three parameters. This elec tronic control then preferably regulates the desired one Characteristic IV through variation of the hydraulic volume and the gas spring effect. The advantage of such an additional Chen electronic control is not only in the operating comfort, but can also be seen in the fact that even without Intervention of the electronic control a perfect loading operation of the test sequence is ensured.

Die Fig. 2 zeigt anhand eines Ausführungsbeispieles die we sentlichen Elemente zur Simulation eines Druckmittelnehmers bzw. Druckmittelverbrauchers, der die voran erläuterte und gewünschte Kennliniencharakteristik aufweist. Fig. 2 shows with reference to an embodiment which we sentlichen elements for simulation of a pressure medium or pressure medium consumer taker having the above explained and desired characteristic curve.

Aus der Fig. 2 geht hervor, daß zur Simulation eines Druck mittelnehmers mehrere voneinander funktionell getrennte Si mulationskammern 1, 2, 3 erforderlich sind, die Bestandteil von zwei unabhängig voneinander zu beaufschlagenden Arbeits zylindern 6, 7 sind, in denen zur Variation der Volumenauf nahme in den Simulationskammern 1, 2, 3 Hubkolben 4, 5 angeord net sind, die vorzugsweise jeweils durch einen elektrischen Antrieb 8, 9 betätigt werden. Zwecks automatischer Steuerung der genannten Antriebe 8, 9 ist ferner einer Steuereinheit 10 vorgesehen, die derart ausgelegt werden kann, daß in ihr die für bestimmte Druckmittelnehmer repräsentativen Volumen-/Druck kennlinien gespeichert - sind, wobei diese Speicherwerte bei Abruf durch entsprechende elektrische Signale zu einer Betätigung der Antriebe 8, 9 führen, die die benötigten Zu standsgrößen des Gases und der Flüssigkeit in den Simula tionskammern 1, 2, 3 sicherstellen.From Fig. 2 it can be seen that to simulate a pressure medium multiple functionally separate Si mulationskammern 1 , 2 , 3 are required, which are part of two independently working cylinders 6 , 7 , in which for the variation of the volume recording took in the simulation chambers 1 , 2 , 3 reciprocating pistons 4 , 5 are net, which are preferably each actuated by an electric drive 8 , 9 . For the purpose of automatic control of the drives 8 , 9 mentioned , a control unit 10 is also provided, which can be designed in such a way that the volume / pressure curves representative of certain pressure medium sensors are stored in it, these stored values being called up when they are called up by corresponding electrical signals Actuation of the drives 8 , 9 lead to ensure the required state quantities of the gas and the liquid in the simulation chambers 1 , 2 , 3 .

Das Verfahren als auch die Verwendung des Verfahrens für die in Fig. 2 prinzipiell dargestellte Simulationseinrichtung eignen sich im besonderen zur repräsentativen Nachbildung von unterschiedlichen Fahrzeug-Radbremsen auf dem Prüfstand, wozu die mit dem Prüfstand verbundene Leitungsverzweigung 11 Bremsflüssigkeit führt, die sowohl die Simulationskammer 1 des Arbeitszylinders 6 und die Simulationskammer 2 des Ar beitszylinders 7 ausfüllt. Das damit im Arbeitszylinder 6 befindliche hydraulische Volumen steht unmittelbar unter der Wirkung des Hubkolbens 4 im Arbeitszylinder 6, der vom elek tromotorischen Antrieb 8 zur Darstellung des gewünschten Volumenmodells mittels der Steuereinheit 10 verfahren wird.The method and the use of the method for the simulation device shown in principle in FIG. 2 are particularly suitable for the representative simulation of different vehicle wheel brakes on the test bench, for which the line branch 11 connected to the test bench leads to brake fluid, which both the simulation chamber 1 of the Working cylinder 6 and the simulation chamber 2 of the working cylinder 7 fills. The hydraulic volume thus located in the working cylinder 6 is directly under the action of the reciprocating piston 4 in the working cylinder 6 , which is moved by the electric motor drive 8 to display the desired volume model by means of the control unit 10 .

Demgegenüber ist die gleichfalls an der Leitungsverzweigung 11 angeschlossene Simulationskammer 2 des Arbeitszylinders 7 nicht unmittelbar mit dem Hubkolben 5 gekoppelt, sondern durch einen Schwimmkolben 12 oder einer Membran im Arbeits zylinder 7 und der ein Gas aufnehmenden Simulationskammer 3 getrennt. Die Ansteuerung des Antriebs 9 durch die Steuer einheit 10 führt zwangsläufig zu einer Kompression des in der Simulationskammer 3 (Gasspeicher) eingespannten Gases, solange der durch die Flüssigkeit der Simulationskammer 2 wirksame Gegendruck den Schwimmkolben 12 in seiner abbil dungsgemäßen Grundstellung verharren läßt. Sofern der auf den Schwimmkolben 12 oder die Membran einwirkende Flüssig keitsdruck den Gegendruck des Gases in der Simulationskammer 3 übersteigt, bewegt sich der Schwimmkolben 12 bzw. die Mem bran unter zusätzlicher Volumenaufnahme in der Simulations kammer 2 in Richtung auf den Hubkolben 5. Dies entspricht dem ersten Simulationsabschnitt I nach Fig. 1, wonach bei relativ geringem Druckanstieg die Volumenaufnahme erheblich zunimmt, bis nach voller Ausnutzung der Gasfedereigenschaft die Kompressibilität der Flüssigkeit in den Simulationskam mern 1, 2 zum Tragen kommt, die im Kennlinienverlauf nach Fig. 1 durch eine relativ hohe Druck- jedoch kleine Volumen zunahme gekennzeichnet ist. Die in Fig. 1 gekennzeichneten Simulationsabschnitte I, II lassen sich somit verblüffend einfach und dennoch präzise durch die Verwendung eines Gases und einer Flüssigkeit über die Stellungen der Hubkolben 4, 5 realisieren und beeinflussen.In contrast, the simulation chamber 2 of the working cylinder 7 , which is likewise connected to the line branch 11 , is not directly coupled to the reciprocating piston 5 , but is separated by a floating piston 12 or a membrane in the working cylinder 7 and the simulation chamber 3 receiving a gas. The control of the actuator 9 unit 10 by the control inevitably leads to a compression of the simulation chamber 3 (gas storage) clamped gas as long as the effective through the liquid of the simulation chamber 2 back pressure leaves the floating piston remain in its abbil to the invention the basic position 12th If the on the floating piston 12, or the membrane acting liquid keitsdruck the back pressure of the gas in the simulation chamber exceeds 3, the floating piston Mem 12 moves or bran with the additional volume increase in the simulation chamber 2 in the direction of the reciprocating piston. 5 This corresponds to the first simulation section I according to FIG. 1, according to which the volume increase increases considerably with a relatively small increase in pressure, until after full use of the gas spring property the compressibility of the liquid in the simulation chambers 1 , 2 comes into effect, which is shown in the characteristic curve according to FIG. 1 a relatively high pressure but small volume increase is characterized. The simulation sections I, II identified in FIG. 1 can thus be realized and influenced amazingly simply and yet precisely through the use of a gas and a liquid via the positions of the reciprocating pistons 4 , 5 .

Die Fig. 2 zeigt zwar nicht eine Membran, die die Flüssig keit aufnehmende Simulationskammer 2 von der das Gas auf weisende Simulationskammer 3 abtrennt. Dennoch kann in vor teilhafter Weise der Schwimmkolben 12 durch eine im Arbeits zylinder 7 fest eingespannte Membran ersetzt werden. Dies ermöglicht ein besonders feines Einjustieren der aus Fig. 1 bekannten Kennlinienverlaufs, da die Bewegung der Membran von Reibkräften im Arbeitszylinder 7 frei ist.The Fig. 2, not showing a membrane from which the gas separates the liquid receiving ness simulation chamber 2 facing simulation chamber 3. Nevertheless, the floating piston 12 can be replaced in a geous manner by a cylinder firmly clamped in the working cylinder 7 . This enables a particularly fine adjustment of the characteristic curve course known from FIG. 1, since the movement of the membrane is free of frictional forces in the working cylinder 7 .

Reference list

11

, ,

22nd

, ,

33rd

Simulationskammer
Simulation chamber

44th

, ,

55

Hubkolben
Reciprocating piston

66

, ,

77

Arbeitszylinder
Working cylinder

88th

, ,

99

Antrieb
drive

1010th

Steuereinheit
Control unit

1111

Leitungsverzweigung
Branching

1212th

Schwimmkolben.
Floating piston.

Claims

1. A method for representing a hydraulic pressurized medium on a test bench by means of simulation of the characteristic pressure and volume absorption of the pressure medium, characterized in that the characteristic pressure and volume absorption of the pressure medium by at least a first and second simulation section (I, II) is shown, the pressure / volume characteristic of a gas and the pressure / volume characteristic of a liquid being set in the second simulation section to represent the first simulation section.

2. The method according to claim 1, characterized in that the simulation of the characteristic volume of the pressure medium by the gas and the liquid speed in separate simulation chambers ( 1 , 2 , 3 ).

3. The method according to claim 2, characterized in that the gas-containing simulation chamber ( 3 ) is designed as Mem branspeicher, which is separated by means of a membrane from the liquid-receiving simulation chamber ( 2 ).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the variation of the pressure / Volu mencharakteristik of gas and liquid in the simulation chambers ( 1 , 2 , 3 ) by adjusting a Hubkol ben ( 4 , 5 ) each within a working cylinder ( 6 , 7 ).

5. The method according to claim 4, characterized in that the adjustment of the reciprocating piston ( 4 , 5 ) is preferably carried out by an electric drive ( 8 , 9 ).

6. The method according to claim 5, characterized in that the respective volume / pressure characteristic curve representative of a pressure fluid receiver is stored within an electronic control unit ( 10 ) and is reproduced by varying the state variables of gas and liquid in at least one working cylinder ( 6 , 7 ), for which the electric drive is activated.

7. Use of the method according to one of the preceding Claims to represent at least representative a hydraulically actuated wheel brake of a force Vehicle brake system on a test bench using Simula tion of the characteristic pressure / volume absorption of the Wheel brake.