DE3526813C1 - Device for simulating load conditions - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Simulation von Belastungs zuständen eines Kraftfahrzeuges auf der Straße, mit Hilfe eines am Kraftfahrzeug angelenkten Fahrzeugs.The invention relates to a device for simulating load conditions of a motor vehicle on the road, with the help of a vehicle articulated on the motor vehicle.
Das Seitenwindverhalten von Kraftfahrzeugen wird bekanntlich unter anderem durch dessen Schwerpunktlage, der Lage des Seitenwinddruck punktes und der fahrdynamischen Auslegung der vorderen und hinteren Radaufhängung bestimmt. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit niedrigen CW-Werten (Luftwiderstandsbeiwerten) sind vermehrt Anstrengungen er forderlich, um die Sensitivität des Kraftfahrzeuges bei Seitenwind in annehmbaren Grenzen zu halten.The crosswind behavior of motor vehicles is known under due to its center of gravity, the position of the cross wind pressure point and the dynamic driving design of the front and rear Wheel suspension determined. Especially in vehicles with low CW values (drag coefficients) are increasing efforts required to measure the sensitivity of the motor vehicle in cross winds keep acceptable limits.
Für die dazu erforderlichen, fahrdynamischen Abstimmungen und Feinab stimmungen ist es unvermeidbar, das Kraftfahrzeug auch auf der Straße unter Testbedingungen zu bewegen. Dabei kann es extreme Schwierigkei ten bereiten, bei den Vergleichsmessungen ständig reproduzierbare, gleiche Seitenwindverhältnisse bzw. Störkräfte herzustellen.For the necessary dynamic vehicle tuning and fine tuning moods, it is inevitable, the motor vehicle on the road to move under test conditions. It can be extremely difficult ready, constantly reproducible in the comparison measurements, to create the same side wind conditions or disturbing forces.
Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß der DE-OS 27 55 184 zur Simulation von Berg- und Talfahrten ist das Kraftfahrzeug mit einem Anhänger versehen, dessen Räder eine Hydraulik-Pumpe antreiben. Die Hydraulik-Pumpe wirkt mit wenigstens einem vorgesteuerten Druckbe grenzungsventil zusammen, welches als hydraulische Bremse wirkt. Die von der Hydraulik-Pumpe ausgeübte Bremskraft wird über die Anhänger kupplung auf das Kraftfahrzeug übertragen.In a generic device according to DE-OS 27 55 184 for Simulation of ascents and descents is the motor vehicle with one Provide trailer, the wheels of which drive a hydraulic pump. The Hydraulic pump works with at least one pilot-controlled pressure valve limit valve together, which acts as a hydraulic brake. The Braking force exerted by the hydraulic pump is applied via the trailer clutch transferred to the motor vehicle.
Ferner ist es aus einem Bericht in der Zeitschrift ATZ 69 (1967) Heft 3, Seite 73 ff über das Thema "Kurshaltung und Kraftschlußbeanspruchung während des Bremsens" bekannt, daß bei mehreren, zusammengekuppelten Fahrzeugen wie Lastwagen und Anhänger oder Gelenkfahrzeuge wie Sattel schlepper in geknickter Stellung durch die Bremskräfte Seitenkräfte auftreten können. It is also from a report in ATZ 69 (1967) magazine 3, page 73 ff on the subject of "Course keeping and load application known during braking "that several, coupled together Vehicles such as trucks and trailers or articulated vehicles such as saddles tractor in a bent position due to the braking forces of lateral forces may occur.
In der Zeitschrift Automobile Engineer, November 1963, Seite 496, ist schließlich eine Vorrichtung zur Simulation von Seitenwindkräften be schrieben, bei der an das Kraftfahrzeug seitlich und im Bereich des Seitenwind-Druckpunktes ein Raketen-Motor angeordnet ist. Bei Zündung dieses Raketen-Motors wird durch dessen Schub eine mehr oder minder definierte Seitenkraft zur Simulierung von Seitenwind ausgeübt. Die Seitenkraft sowie deren Verlauf über der Zeit sollen damit gesteuert werden können.In Automobile Engineer magazine, November 1963, page 496 finally, a device for simulating cross wind forces wrote, to the side of the vehicle and in the area of Crosswind pressure point a rocket engine is arranged. With ignition this rocket engine becomes more or less by its thrust Defined lateral force to simulate cross wind. The Lateral force and its course over time are to be controlled with it can be.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Simulation von Seitenkräften bzw. zum ständig reproduzierbaren Her stellen definierter, seitlicher Störkräfte an einem Kraftfahrzeug zu schaffen.The object of the invention is to provide a generic device for Simulation of lateral forces or for constantly reproducible production deliver defined, lateral interference forces to a motor vehicle create.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspru ches 1 gelöst. Es wird somit vorgeschlagen, seitlich des Kraftfahrzeuges ein Fahrzeug anzulenken, welches aufgrund eines ge zielten Schräglaufes seiner Räder mit Bezug zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges eine ständige, definierte Seitenkraft bzw. Störkraft ausübt. Das Fahrzeug kann gegebenenfalls unmittelbar von dem Kraft fahrzeug mitgeschleppt werden, wobei dann bei den entsprechenden Mes sungen das durch dieses Fahrzeug ausgeübte Giermoment zu berücksich tigen ist. This task is with the characterizing features of claim ches 1 solved. It is therefore proposed to the side of the Motor vehicle to steer a vehicle, which due to a ge aimed skewing of his wheels in relation to the direction of travel of the Motor vehicle a constant, defined side force or interference force exercises. The vehicle can, if necessary, directly from the force be towed with the vehicle, then at the corresponding measurement the yawing moment exerted by this vehicle is.
Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind den Patentansprüchen 2 bis 8 entnehmbar. Durch die Merkmale des Anspruches 1 können bei einem ausreichenden Gewicht des Fahrzeuges beliebig hohe Störkräfte bei fahrdynamisch stabilen Zustand des Fahr zeuges hergestellt werden. Durch die Lenkbarkeit der Räder können diese Störkräfte ähnlich Seitenwindböen beliebig verändert werden.Further advantageous and expedient developments of the invention can be inferred from claims 2 to 8. Due to the characteristics of the Claim 1 can with a sufficient weight of the vehicle Any high level of interference when the driving condition is stable be manufactured. Due to the steerability of the wheels these interfering forces can be changed arbitrarily similar to cross wind gusts.
Die Anlenkung des Fahrzeuges kann entsprechend Anspruch 3 durchge führt sein. Dadurch ist sichergestellt, daß Straßenunebenheiten, Wankbewegungen, Fahrbahnneigungen oder dgl. ohne Beeinträchtigung des Bodenkontaktes des Fahrzeuges kompensiert werden können. Durch die Merkmale des Anspruches 4 ist sichergestellt, daß die den Seitenwind simulierenden Störkräfte auf den theoretischen Seitenwind-Druckpunkt des Kraftfahrzeuges wirken.The articulation of the vehicle can be done according to claim 3 leads. This ensures that road bumps, Rolling movements, road inclinations or the like. Without affecting the Ground contact of the vehicle can be compensated. Through the Features of claim 4 ensures that the crosswind simulating disturbing forces on the theoretical cross wind pressure point of the motor vehicle act.
Um von dem Fahrzeug ausgeübte Giermomente auf das Kraftfahrzeug zu vermeiden, kann dieses entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 5 und 6 angetrieben sowie bremsbar sein. Als Antrieb können dabei ein oder mehrere Elektromotore dienen, die auf die Räder des Fahrzeuges wirken und entweder über in dem Fahrzeug befindliche Batterien oder über das Kraftfahrzeug mit Spannung versorgt werden. Es kann jedoch auch eine Brennkraftmaschine mit einem stufenlosen Getriebe als Antrieb vorgesehen sein. Ferner können bekannte Bremseinrichtungen verwendet sein, welche gegebenenfalls an die Bremsanlage des Kraftfahrzeuges (hydraulisch oder pneumatisch) angeschlossen sein können.In order to apply yaw moments exerted by the vehicle to the motor vehicle can avoid this according to the features of claims 5 and 6 driven and braked. One or serve several electric motors that act on the wheels of the vehicle and either via batteries in the vehicle or via the motor vehicle can be supplied with voltage. However, it can also an internal combustion engine with a continuously variable transmission as a drive be provided. Known braking devices can also be used be, if necessary, to the brake system of the motor vehicle (hydraulic or pneumatic) can be connected.
Die Störkraft kann insbesondere entsprechend den Merkmalen des An spruches 7 ständig reproduzierbar erzeugt werden. Dabei kann mittels eines Rechners ein programmierter Ablauf nach einer vorgegebenen Störkraftkurve durchfahren werden. Diese Kurve bzw. dieser Verlauf kann bei entsprechenden Windverhältnissen an einem Testfahrzeug ge messen und dann durch entsprechende Steuerung des Fahrzeuges simu liert werden. Ferner kann über eine Antriebs- und Bremsregelung das Kraftfahrzeug gegenüber dem Fahrzeug ständig längskraftfrei gehalten werden; d. h., daß bei Beschleunigung des Kraftfahrzeuges auch das Fahrzeug über die Antriebsregelung beschleunigt sowie bei Verzöge rungen des Kraftfahrzeuges verzögert wird. Die Verarbeitung der ein gehenden Daten kann dabei wiederum mittels des Rechners erfolgen. Die Zug- oder Biegebelastungen an den Streben können durch bekannte Kraftmeßdosen aufgezeichnet werden.The interference power can in particular according to the characteristics of the An Proverb 7 are constantly reproducible. It can be done using a computer a programmed sequence according to a predetermined Disturbance force curve. This curve or course can ge on a test vehicle in appropriate wind conditions measure and then simu by appropriate control of the vehicle be lated. Furthermore, the drive and brake control Motor vehicle kept constantly longitudinal force-free compared to the vehicle will; d. that is, when the motor vehicle is accelerating Vehicle accelerated via the drive control and in the event of delays stations of the motor vehicle is delayed. Processing the one outgoing data can in turn be done by means of the computer. The Tension or bending loads on the struts can be caused by known Load cells are recorded.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden im weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die nur schematische Zeichnung zeigt inAn embodiment of the invention is hereinafter Details explained in more detail. The only schematic drawing shows in
Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit einem seitlich angekop peltem Fahrzeug zur Simulation von Belastungs zuständen, in Draufsicht und Fig. 1 shows a motor vehicle with a laterally coupled vehicle to simulate load conditions, in plan view and
Fig. 2 eine Heckansicht des Kraftfahrzeuges. Fig. 2 is a rear view of the motor vehicle.
Ein Kraftfahrzeug 10 weist vier Räder 12, 14, 16, 18 auf, von denen die vorderen Räder 12, 14 lenkbar sowie angetrieben sind. Die Fahrt richtung des Kraftfahrzeuges ist durch den Pfeil 20 gekennzeichnet. Der in der Draufsicht ersichtliche Seitenwind-Druckpunkt DP liegt vor dem eingezeichneten Schwerpunkt SP des Kraftfahrzeuges.A motor vehicle 10 has four wheels 12, 14, 16, 18 , of which the front wheels 12, 14 are steerable and driven. The direction of travel of the motor vehicle is indicated by the arrow 20 . The crosswind pressure point DP seen in the top view lies in front of the drawn-in center of gravity SP of the motor vehicle.
Seitlich an das Kraftfahrzeug 10 ist über parallelogrammartige Stre ben 22, 24, 26 ein Fahrzeug 28 angekoppelt. Die Streben 22, 24, 26 sind dabei jeweils um parallel zur Längsmittelebene des Kraftfahr zeuges gedachte Achsen schwenkbar. Das Fahrzeug 28 ist somit sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung des Kraftfahrzeuges starr angelenkt, läßt aber Federbewegungen sowie Wankbewegungen des Kraft fahrzeuges relativ zum Fahrzeug 28 und umgekehrt zu.A vehicle 28 is coupled laterally to the motor vehicle 10 via parallelogram-like struts 22, 24, 26 . The struts 22, 24, 26 are each pivotable about imaginary axes parallel to the longitudinal median plane of the motor vehicle. The vehicle 28 is thus rigidly articulated both in the transverse direction and in the longitudinal direction of the motor vehicle, but allows spring movements and rolling movements of the motor vehicle relative to the vehicle 28 and vice versa.
Das Fahrzeug 28 ist zweiachsig sowie zweispurig und weist dement sprechend ebenfalls vier Räder 30, 32, 34, 36 auf. Alle vier Räder sind durch zwei getrennte Lenkvorrichtungen 38, 40 elektromotorisch gelenkt. Ferner sind die hinteren Räder 34, 36 über einen elektri schen Antriebsmotor 42 angetrieben, der über das Bordnetz des Kraft fahrzeuges 10 mit Spannung versorgt ist. Die vorderen Räder 30, 32 sind über eine Bremsvorrichtung 44, z. B. eine Scheibenbremse, brems bar. The vehicle 28 is biaxial and two-lane and accordingly also has four wheels 30, 32, 34, 36 . All four wheels are steered by two separate steering devices 38, 40 by an electric motor. Furthermore, the rear wheels 34, 36 are driven by an electric drive motor 42's , the vehicle 10 is supplied with voltage via the vehicle electrical system. The front wheels 30, 32 are connected via a braking device 44 , e.g. B. a disc brake, brake bar.
Die Streben 22, 24, 26 sind am Kraftfahrzeug 10 ausreichend quersteif befestigt. Sie können zweckmäßig am Schweller des Kraftfahrzeuges und an einer Querversteifung der Türe (nicht dargestellt) an dort ange schweißten Konsolen befestigt sein. Die Anordnung ist dabei so, daß das Fahrzeug 28 sowie die Streben 22, 24, 26 hinsichtlich ihrer Quer- Symmetrielinie in der durch den Seitenwind-Druckpunkt DP verlaufenden Querebene 46 des Kraftfahrzeuges 10 liegen. Die durch das Fahrzeug 28 eingeleiteten Störkräfte F y sind dementsprechend im wesentlichen auf den Druckpunkt DP gerichtet.The struts 22, 24, 26 are attached to the motor vehicle 10 with sufficient transverse rigidity. You can be conveniently attached to the sill of the motor vehicle and on a transverse reinforcement of the door (not shown) on consoles welded there. The arrangement is such that the vehicle 28 and the struts 22, 24, 26 lie with respect to their transverse line of symmetry in the transverse plane 46 of the motor vehicle 10 running through the crosswind pressure point DP . The interference forces F y introduced by the vehicle 28 are accordingly directed essentially to the pressure point DP .
In dem Kraftfahrzeug 10 ist eine Regeleinrichtung 48 vorgesehen, in welche die Parameter Geschwindigkeit V 1 des Kraftfahrzeuges 10, Ge schwindigkeit V 2 des Fahrzeuges 28, Laststellung α der Brennkraft maschine sowie Bremssignal B des Kraftfahrzeuges 10 über geeignete, nicht dargestellte Sensoren eingegeben werden (derartige Sensoren sind in modernen Kraftfahrzeugen zumeist bereits vorhanden, z. B. elektronischer Tachometer, elektronisches Antiblockier-Bremssystem etc.). Ferner sind in die Streben 22, 24, 26 Kraftmeßdosen 50, 52, 54 eingeschaltet, deren Meßwerte ebenfalls der Regeleinrichtung 48 zuge führt sind. In dem dort eingesetzten Rechner wird unter Auswertung der eingehenden Daten eine Antriebs- und Bremsregelung durchgeführt, welche das Fahrzeug 28 unter entsprechender Ansteuerung des elek trischen Antriebsmotors 42 bzw. der Bremseinrichtung 44 gegenüber dem Kraftfahrzeug 10 längskraftfrei hält.In the motor vehicle 10 , a control device 48 is provided, in which the parameters speed V 1 of the motor vehicle 10 , speed V 2 of the vehicle 28 , load position α of the internal combustion engine and brake signal B of the motor vehicle 10 are entered via suitable sensors, not shown (such Sensors are usually already present in modern motor vehicles (e.g. electronic speedometer, electronic anti-lock braking system, etc.). Furthermore, load cells 50, 52, 54 are switched on in the struts 22, 24, 26 , the measured values of which are also supplied to the control device 48 . In the computer used there, a drive and brake control is carried out by evaluating the incoming data, which keeps the vehicle 28 with the appropriate control of the electric drive motor 42 or the braking device 44 relative to the motor vehicle 10 without longitudinal force.
Ferner ist die Lenkvorrichtung 38 über einen Lenkwinkelsensor 56 an die Lenkung 58 des Kraftfahrzeuges 10 angeschlossen, so daß bei einem Einschlagen der Räder 12, 14 des Kraftfahrzeuges 10 auch die Vorder räder 30, 32 des Fahrzeuges 28 mitgelenkt werden, so daß sich dieses ständig auf einem seitenkraftfreien Spurkreis gegenüber dem Kraft fahrzeug 10 bewegt.Furthermore, the steering device 38 is connected via a steering angle sensor 56 to the steering 58 of the motor vehicle 10 , so that when the wheels 12, 14 of the motor vehicle 10 are turned , the front wheels 30, 32 of the vehicle 28 are also steered, so that this is constantly on a lateral force-free track circle relative to the motor vehicle 10 moves.
Überlagert dazu werden bei einer Simulation von Seitenwind-Störkräf ten alle vier Räder 30, 32, 34, 36 des Fahrzeuges 28 wie auf der Zeichnung Fig. 1 dargestellt in einer Richtung gelenkt, wodurch das Fahrzeug 28 bestrebt ist, seinen seitlichen Abstand zum Kraftfahrzeug 10 zu verringern. Da dies aufgrund der Streben 22, 24, 26 nicht mög lich ist, baut sich an den Rädern 30, 32, 34, 36 des Fahrzeuges 28 ein Schräglaufwinkel auf, der eine entsprechende Querkraft F y auf das Kraftfahrzeug 10 bewirkt. Diese Querkraft wird über die Kraftmeßdosen 50, 52, 54 erfaßt und der Regeleinrichtung 48 zugeführt. Über den in der Regeleinrichtung 48 vorgesehenen Rechner werden diese Daten ver arbeitet und durch entsprechende Lenkung der Räder des Fahrzeuges 28 ein Störkraftverlauf entsprechend dem eingebenen Programm eingere gelt.In a simulation of cross wind interference, all four wheels 30, 32, 34, 36 of the vehicle 28 are steered in one direction, as shown in the drawing in FIG. 1, whereby the vehicle 28 strives to maintain its lateral distance from the motor vehicle 10 to reduce. Since this is not possible due to the struts 22, 24, 26, a slip angle builds up on the wheels 30, 32, 34, 36 of the vehicle 28 , which causes a corresponding lateral force F y on the motor vehicle 10 . This transverse force is detected via the load cells 50, 52, 54 and fed to the control device 48 . Via the computer provided in the control device 48 , these data are processed and a disturbance force curve according to the program entered is regulated by appropriate steering of the wheels of the vehicle 28 .
Darüber hinaus wird bei einer Beschleunigung oder bei Gierbewegungen des Kraftfahrzeuges 10 über den elektrischen Antriebsmotor 42 auch das Fahrzeug 28 entsprechend beschleunigt oder auf der gefahrenen Geschwindigkeit gehalten, andererseits wird bei einer Verzögerung des Kraftfahrzeuges 10 durch entsprechende Ansteuerung der Bremseinrichtung 44 auch das Fahrzeug 28 gebremst.Moreover, it is also the vehicle 28 correspondingly accelerated at an acceleration or yaw motions of the vehicle 10 via the electric drive motor 42 or held on the driving speed, on the other hand, the motor vehicle is braked 10 by a corresponding control of the braking device 44 and the vehicle 28 at a delay.
Es versteht sich, daß die Räder 30, 32, 34, 36 Radaufhängungen ähn lich dem Kraftfahrzeug 10 aufweisen können; d. h., daß entsprechende Federungs- und Stoßdämpfungseinrichtungen vorgesehen sind, um eine Seitenwindsimulation auch bei höheren Geschwindigkeiten zu ermög lichen.It is understood that the wheels 30, 32, 34, 36 may have suspension similar to the motor vehicle 10 ; that is, corresponding suspension and shock absorbing devices are provided to enable cross wind simulation even at higher speeds.
Claims (8)
daß das Fahrzeug (28) seitlich am Kraftfahrzeug (10) angelenkt ist und
daß ein Schräglaufwinkel an den Rädern ( 30, 32, 34, 36) des Fahr zeugs (28) derart einstellbar ist, daß eine Seitenkraft (F y ) auf das Kraftfahrzeug (10) ausgeübt wird.1. Device for simulating load conditions of a motor vehicle on the road, with the aid of a vehicle steered on the motor vehicle, characterized in that:
that the vehicle ( 28 ) is articulated laterally on the motor vehicle ( 10 ) and
that a slip angle on the wheels ( 30, 32, 34, 36 ) of the vehicle ( 28 ) is adjustable such that a lateral force (F y ) is exerted on the motor vehicle ( 10 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853526813 DE3526813C1 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Device for simulating load conditions |
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| DE19853526813 DE3526813C1 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Device for simulating load conditions |
Publications (1)
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| DE3526813C1 true DE3526813C1 (en) | 1987-01-22 |
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|---|---|---|---|
| DE19853526813 Expired DE3526813C1 (en) | 1985-07-26 | 1985-07-26 | Device for simulating load conditions |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |