DE3311543C2

DE3311543C2 - Verfahren zur dynamischen Simulation von Straßenfahrwerten auf einem Rollenprüfstand

Info

Publication number: DE3311543C2
Application number: DE19833311543
Authority: DE
Inventors: Georg 7251 Weissach Schick
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1986-11-20
Also published as: DE3311543A1

Abstract

Bei diesem Prüfstand wird ein Regelungsverfahren verwendet, bei dem zwischen den Summen aller Fahrwiderstände auf der Straße und aller Fahrwiderstände auf der Rolle ein Differenz-Sollwert gebildet wird, mit dem über eine Rechnereinheit die Laufrollen des Prüfstands geregelt werden. Durch den Differenz-Sollwert wird erreicht, daß auf dem Prüfstand eine Belastung des Fahrzeugs wie auf der Straße vorhanden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Nach einem bekannten Verfahren zur Simulation von Straßenfahrwiderständen eines Kraftfahrzeugs auf einem Rollenprüfstand (SAE Paper Nr. 810828-1981) zum Regeln eines Brems- und Antriebsaggregats wird im Ausrollversuch auf der Straße die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die Zeit aufgezeichnet. Aus diesen so erzielten Werten und unter Berücksichtigung der Fahrzeugmasse wird eine auf Standard-Bedingungen korrigierte Fahrwiderstandsfunktion gebildet Aus dieser Funktion und der dem Fahrzeug zugehörigen Prüfstandsschwungmassenklasse wird eine Prüfstandsausrollzeit errechnet Auf einem mit dieser Schwungmasse ausgerüsteten Rollenprüfstand läuft das Fahrzeug mit mehreren verschiedenen Prüfstandsbremseinstellungen, d. h. es werden Messungen mit verschiedenen Lasten (Leistungen) am Prüfstand durchgeführt. Aus den hieraus ermittelten Verzögerungszeiten mit den zugehörigen Zugkrafteinstellungen läßt sich rechnerisch der für das Fahrzeug genaue Einstellwert ermitteln, d. h. der Wert, nach dem das Brems- und Antriebsaggregat die Laufrollen des Prüfstands für einen relativ kleinen Geschwindigkeitsbereich regelt bzw. steuert. Nach dem bekannten Verfahren ist es nicht möglich, die tatsächliche Widerstandskurve (über einen Geschwindigkeitsbereich) einzustellen, sondern man kann nur Kurven verwenden, die allenfalls für einen Geschwindigkeitspunkt ausreichend angenähert sind.

Der ermittelte Einstellwert wird in der Praxis auch für bauartlich anders gestaltete Prüfstände mit anderen Laufrollendurchmessern verwendet, allerdings um die Verlustleistung korrigiert Hierdurch ist die Effektivleistung um die Differenz der Rollwiderstände nicht richtig-

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur dynamischen Simulation von Straßenfahrwerten auf einem Rollenprüfstand zu entwickeln, bei dem Regelungsgrößen für ein Brems- und Antriebsaggregat des Prüfstands ermittelt werden, um eine außerordentlich genaue und schnelle Simulation von Straßenfahrbedingu.-.gen auf to dem Rollenprüfstand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die exakte Summe der gesamten Widerstände nur unmittelbar auf dem Prüfstand zu ermitteln ist, wobei der Gesamtwiderstand dann auch den Rollwiderstand der treibenden Fahrzeugachse auf den Prüfstandsrollen mit Getriebewiderstand beinhaltet Verfälschungen des Gesamtwiderstands durch eine Nichtberücksichtigung des Rollwiderstands werden durch das erfindungsgemäße Verfahren ausgeschaltet

Durch die Erfassung der Prüfstandskennlinie und durch die Regelung im Anwendungsbetrieb ist eine Simulation über den gesamten Geschwindigkeitsbereich mit bisher nicht erreichter Genauigkeit möglich. Auch ist die Abstimmung des Prüfstands auf das Fahrzeug relativ schnell mögr">ch, während nach dem bekannten Verfahren ein zeitlicher Aufwand in einer Größenordnung von mehreren Stunden erforderlich ist Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Regelung des Brems- und Antriebsaggregats eines Rollenprüfstands und F i g. 2 den Kurvenverlauf der Summen der Widerstände des Fahrzeugs auf der Straße und des Prüfstands unter Last sowie des Differenz-Sollwerts über die Geschwindigkeit aufgetragen.

Der Rollenprüfstand 1 ist von bekannter Bauart und mit einer mechanisch oder elektrisch simulierten Massenträgheit und einer regelbaren Brems- und Antriebseinheit 2 versehen. Dieser Einheit 2 ist ein Regler 3 vorgeschaltet, der mit einem Rechner 4 zusammenarbeitet

Die Ermittlung der Summe des Gesamtwiderstandes Fs des auf der Straße fahrenden Fahrzeugs erfolgt im Ausrollvorgang. Als Grundlage zur Ermittlung dienen die in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich gewonnenen Verzögerungswerte, welche ein Maß für die 5a Zugkraft sind. Die so auf der Straße ermittelten Fahrwiderstandswerte werden entsprechend auf die Standard-Bedingungen nach der bekannten Widerstandsfunktion Fs = a + b ■ V + c ■ K² korrigiert, wobei, um das Verfahren zu vereinfachen, auf das lineare Glied b · ν verziehtet werden kann, ohne nennenswerte Fehler einzuhandeln. Die so gewonnene Widerstandskurve 5 ist in F i g. 2 in ausgezogener Linie dargestellt

Zur Ermittlung der Summe des Gesamtwiderstandes Fp des Prüfstands 1 unter Fahrzeuglast einschließlich des Anteils des Fahrzeugwiderstands wird das Fahrzeug auf die Laufrollen des Prüfstands 1 gestellt und zusammen mit den Rollen auf Betriebstemperatur gefahren. Im Anschluß daran wird durch ein Treiben, z. B. mil einer Pendel-Gleichstrommaschine, oder durch ein Beschleunigen mit dem Fahrzeug auf eine endliche Geschwindigkeit mit einem darauffolgendem Ausrollen — das Fahrzeug ist in Leerlaufstellung — eine weitere Widerstandskurve 6 ermittelt, die die Prüfstandsreiblci-

ΐ. stung unter Fahrzeuglast (Verlustleistung) und den RoIl- C widerstand der treibenden Fahrzeugachse auf den Prfif- y. Standsrollen mit Getriebe-Widerstand beinhaltet Diese ί so gewonnene Widerstandskurve 6 (F i g. 2) beinhaltet nur die Summe der Gesamtwiderstände, die am Prüfstand 1 vorhanden sind, ohne daß eine Bremse in Tätigkeit war.

/ Um nun auf dem Prüfstand die gleichen Widerstände

wie auf der Straße zu bekommen, werden zwischen den entsprechenden Werten der Prüfstandskurve 6 und der Straßenkurve 5 Differenz-Sollwerte, ζ. Β. Λ, gebildet ;·.; Die sich hieraus ergebende Regelkurve 7 ist strichpunk- i tiert in F i g. 2 dargestellt, wobei A' den Differenz-Sollwert darstellt

,; Zum Regeln des Prüfstands 1, damit sich auf diesem

■■' die gleiche Belastung für das Fahrzeug wie auf der Stra- ; ße ergibt, werden dem Rechner 4» wie im Blockschaltbild (Fig. 1) näher dargestellt ist, die Werte aus den ν/ beiden Kurven 5 und 6 eingegeben. Durch eine Diffe- ψ renzbildung wird der Sollwert nach der Kurve 7 gebil-I: det Dieser wird einem mit dem Rechner 4 zusammenar- |; beitenden Regler 3 zugeführt, der eine entsprechende P Regelung des Brems- und Antriebsaggregats 2 bewirkt h Durch die Speicherung von Fs und Fp oder F/vgemäß I, den Kurven 5 bis 7 kann eine Vereinfachung zum abruf- f baren Messen von Betriebswerten an verschiedenen |] Fahrzeugtypen erreicht werden. So kann für die ver- I^s schiedenen Fahrzeugtypen in Abhängigkeit von fahr- ! zeugbedingten, straßenbedingten und prüfstandsbe-I dingten Parametern der Differenz-Sollwert über einen ^; _: bestimmten Geschwindigkeitsbereich ermittelt werden, % dieser wird gespeichert und kann bei Bedarf zum Be- =; trieb des Prüfstands abgerufen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

40

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Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur dynamischen Simulation von Straßenfahrwerten auf einem Rollenprüfstand zur Messung von Betriebswerten eines Kraftfahrzeuges, insbesondere von Abgasemissionen, wobei die auf der Straße im Ausrollverfahren ermittelten Widerstandswerte des Fahrzeugs verwendet werden und der Prüfstand eine mechanisch oder elektrisch simulierte Massenträgheit aufweist, ein Brems- und Antriebsaggregat umfaßt und auf den Laufrollen des Prüfstandes die Räder mindestens einer Achse des Fahrzeugs abrollen, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Geschwindigkeitsbereich der Gesamtwiderstand des Fahrzeugs auf der Straße und, bei Anordnung des Fahrzeugs auf dem Rollenprüfstand, der Gesamtwiderstand des Fahrzeugs mit Rollenprüfstand jeweils als Funktion der Geschwindigkeit enr'ttelt werden, daß die beiden so gewonnenen Kurven der Gesamtwiderstände gespeichert werden, daß in einem Rechner jeweils aus den beiden zu einem Geschwindigkeitswert gehörenden Gesamtwiderstandswerten ein Differenz-Sollwert gebildet wird und daß im Simulationsbetrieb beim Durchfahren des Geschwindigkeitsbereichs die Differenz-Sollwerte einem mit uem Rechner zusammenarbeitenden Regler zugeführt werden, welcher in Abhängigkeit von den Differenz-Sollwerten das Brems- und Antriebsaggregat derart regelt, daß sich auf dem Prüfstand eine Belastung des Fahrzeugs wie auf der StraUe ergibt