DE3818661A1 - Pruefeinrichtung fuer angetriebene fahrzeugachsen - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung für angetriebene Fahrzeugachsen mit seitlich angeordneten Radköpfen zur Aufnahme von Rädern, insbesondere mit einem Reduktionsgetriebe und einer integrierten Bremse.

Die Erprobung komplexer Antriebssysteme, z. B. angetriebene Fahrzeugachsen oder 4-Rad-Antriebe, ist sehr aufwendig, weil die in der Praxis vorkommenden Lastkollektive am Prüfstand gar nicht oder nur schwer zu reproduzieren sind. Ein Großteil der Erprobung findet daher im Fahrversuch statt, d. h. in einem entsprechenden Fahrzeug. Dies ist sehr aufwendig, da sich die fahrzeugspezifischen Parameter von Fahrzeug zu Fahrzeug ändern und damit das auftretende Lastkollektiv stark beeinflussen. Im übrigen sind die auftretenden Lasten nicht willkürlich veränderbar und häufig nur schwer zu erfassen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln in der Lage ist, angetriebene Fahrzeugachsen als Einzelaggregate wie auch im Verbund miteinander in einem weiten Spektrum von willkürlich einstellbaren Lastkollektiven zu erproben. Diese Aufgabe wird bei einer Prüfeinrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß mit einem Abtriebsteil eines Radkopfes oder mehrerer Radköpfe eine Vorrichtung fest, jedoch lösbar verbunden ist, die in zwei quer zur Achsrichtung über ansteuerbare Stellglieder belastbaren Lagern gelagert sowie über weitere ansteuerbare Stellglieder in Achsrichtung belastbar ist und von einem elektrischen Simulationsantrieb antreibbar ist, wobei die Stellglieder mit ihren Steuereinrichtungen und der Simulationsantrieb über einen Rechner derart verbunden sind, daß durch die Stellglieder entsprechend vorgebbarer Fahrzeugparameter bestimmte Aufstands-, Umfangs- und Seitenkräfte simuliert werden.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Lastkollektive weitgehend von den Reaktionskräften am Rad eines Fahrzeugs bestimmt werden. Diese Kräfte sind Aufstands-, Umfangs- und Seitenkräfte, die sich aus fahrzeugspezifischen Parametern, z. B. Radgröße, Bereifung, Federung, dynamisches Fahrverhalten des Fahrzeuges usw., und dem jeweiligen Betriebspunkt des Fahrzeugs ergeben können und über einen Rechner auf entsprechende Quer- und Längskräfte zur Achsrichtung sowie in Drehmomente umgerechnet werden. Über die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ihren Stellgliedern und dem elektrischen Simulationsantrieb können beliebige Lastkollektive unmittelbar auf die Radköpfe einwirken, wobei sowohl die fahrzeugspezifischen Parameter als auch die Einzellasten im Rechnerprogramm beliebig veränderbar sind.

Durch die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung lassen sich komplexe Antriebssysteme schnell und mit einfachen Mitteln erproben, wobei eine Prüfeinrichtung für viele Achstypen und entsprechende Fahrzeugtypen geeignet ist. Der Prüfstandsaufbau ist flexibel und die Prüfeinrichtung selbst ist schnell umrüstbar. Dadurch wird die Erprobungszeit für derartige Antriebsysteme stark reduziert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Die Figur zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung.

Mit 1 ist ein Radkopf einer angetriebenen Lenkachse bezeichnet. Er ist über ein Schwenklager 2 an einem Achsgehäuse 3 angelenkt.

Im Radkopf 1 ist ein Reduktionsgetriebe 4 in Planetenbauweise vorgesehen, wobei der Antrieb über eine Antriebswelle 5 einem Universalgelenk 6 und einem Sonnenrad 7 des Reduktionsgetriebes 4 erfolgt. Der Abtrieb erfolgt über Planetenräder 8, die an einem als Steg ausgebildeten Radkopfgehäuse 9 gelagert sind. Das Radkopfgehäuse ist über Radlager 10 drehbar gelagert und hat einen Flansch 11 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Rades.

Mit diesem Flansch 11 ist anstelle des Rades die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung 12 über eine glockenförmige Vorrichtung 13 verbunden. Sie ist in zwei Lagern 14 und 15 drehbar gelagert, die jeweils über ansteuerbare hydraulische Stellglieder 16 und 17 quer zur Achsrichtung belastbar sind. Ein elektrischer Simulationsantrieb 20 treibt bei Simulation der Bremsung bzw. im Schubbetrieb eine Lagerwelle 19 der Vorrichtung 13 an.

Die Simulation des Antriebes (Zugbetrieb) erfolgt über die Antriebswelle 5 ebenfalls von einem Simulationsantrieb 25 aus. Die im Simulationsantrieb 20 anfallende Bremsenergie kann elektrisch, hydraulisch oder mechanisch dem Simulationsantrieb 25 zugeführt werden (oder umgekehrt), so daß nur die Verlustleistung in den Einzelaggregaten zugeführt werden muß. Mit der Lagerwelle 19 ist drehfest eine Scheibe 21 verbunden, auf die weitere ansteuerbare Stellglieder 22 und 23 in Achsrichtung wirken. Die Stellglieder 16, 17, 22 und 23 und der elektrische Simulationsantrieb 20 sind über eine Steuereinrichtung 24 mit Rechner untereinander verknüpft.

In dem Rechner der Steuereinrichtung 24 werden über Programme die gewünschten Lastkollektive festgelegt und die entsprechenden Stellgrößen für die Stellglieder 16, 17, 22 und 23 sowie für den elektrischen Simulationsantrieb 20 ermittelt. Dabei können über die Stellglieder 16 und 17 neben den gewünschten Querkräften auch ein Kräftepaar zur Erzeugung eines Momentes aufgebracht werden. Mit den Stellgliedern 22 und 23 kann ebenfalls neben den Längskräften zusätzlich ein Kräftepaar zur Erzeugung eines Momentes erzeugt werden. Dadurch sind beliebige Aufstands- und Seitenkräfte simulierbar. Die Umfangskräfte werden vorwiegend über den elektrischen Simulationsantrieb 20 erzeugt. Durch Überlagerung der Kräfte und Momente lassen sich beliebige Lastkollektive zusammenstellen.

Mit der Prüfeinrichtung können auch Achsen erprobt werden, die eine Bremse aufweisen, z. B. im Radkopf. Neben einzelnen Radköpfen können auch Achsen oder mehrere gemeinsam angetriebene Achsen getestet werden, ohne daß sich der Aufwand wesentlich vergrößert.

• Bezugszeichenliste  1 Radkopf
   2 Schwenklager
   3 Achsgehäuse
   4 Reduktionsgetriebe
   5 Antriebswelle
   6 Universalgelenk
   7 Sonnenrad
   8 Planetenräder
   9 Radkopfgehäuse
  10 Radlager
  11 Flansch
  12 Prüfeinrichtung
  13 Vorrichtung
  14 Lager
  15 Lager
  16 hydraulisch ansteuerbares Stellglied
  17 hydraulisch ansteuerbares Stellglied
  19 Lagerwelle
  20 elektrischer (bzw. hydraulischer) Simulationsantrieb (bzw. -Bremse)
  21 Scheibe
  22 Stellglied
  23 Stellglied
  24 Steuereinrichtung
  25 elektrischer (bzw. hydraulischer) Simulationsantrieb (bzw. -Bremse)

Claims (1)

1. Prüfeinrichtung für angetriebene Fahrzeugachsen mit seitlich angeordneten Radköpfen zur Aufnahme von Rädern, insbesondere mit einem Reduktionsgetriebe und einer integrierten Bremse, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Abtriebsteil (Flansch 11) eine Vorrichtung (13) fest, jedoch lösbar verbunden ist, die in zwei quer zur Achsrichtung über ansteuerbare Stellglieder (16, 17) belastbaren Lagern (14, 15) gelagert, sowie über weitere ansteuerbare Stellglieder (22, 23) in Achsrichtung belastbar ist und von einem elektrischen Simulationsantrieb (20, 25) antreibbar ist, wobei die Stellglieder (16, 17, 22, 23) und der elektrische Simulationsantrieb (20, 25) mit ihren Steuereinrichtungen (24) mit Rechner derart verbunden sind, daß durch sie entsprechend vorgebbarer Fahrzeugparameter bestimmte Aufstands-, Umfangs- und Seitenkräfte simuliert werden.