DE3835102C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Testeinrichtung für die Leistungsfähigkeit von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und insbesondere einen Prüfstand bzw. eine Testeinrichtung für die Leistungsfähigkeit von Kraftfahrzeugen, mit der verschiedenartigste Untersuchungen für verschiedene Kraftfahrzeuge, einschließlich von Kraftfahrzeugen mit Vierradantrieb, durchgeführt werden können.

In Kraftfahrzeug-Reparaturwerkstätten ist es sehr beliebt, ein Chassis-Dynamometer zu verwenden, wenn Lauftests bzw. Fahrtests für ein Kraftfahrzeug ausgeführt werden. Die meisten Chassis-Dynamometer sind jedoch nicht für die Tests für Kraftfahrzeuge mit Vierradantrieb geeignet, da sie so konstruiert sind, daß sie das Antriebsdrehmoment der hinteren oder vorderen Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges mit Zweiradantrieb erfassen. Es besteht daher in Kraftfahrzeug-Reparaturwerkstätten ein zunehmendes Bedürfnis, nach einer kostengünstigen und kompakten Einrichtung zur Durchführung von Lauf- bzw. Fahrtests für ein vierradgetriebenes Kraftfahrzeug.

Die JP-60-2 53 838 zeigt eine Fahrtesteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb. Diese bekannte Einrichtung umfaßt eine Vorderradwalze, vorgesehen zum Kontakt mit den Vorderrädern eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb, eine Hinterradwalze, vorgesehen zum Kontakt mit dessen Hinterrädern und zwei Gleichstrom-Dynamometer zur Steuerung der Belastung, die auf die vordere und hintere Walze jeweils übertragen wird. Bei dieser bekannten Einrichtung wird eine Drehzahl des Dynamometers für die Vorderradwalze durch einen Drehzahlmesser erfaßt und einer Fahrzeuggeschwindigkeit-Erfassungseinrichtung zugeführt, durch die eine Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird.

Die erste Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit nach der Zeit wird berechnet, um eine Fahrzeugbeschleunigung zu erhalten. Auf der Grundlage der Beschleunigung wird ein Verhältnis der Belastung, die auf die Vorderradwalze übertragen wird, zur Belastung, die auf die Hinterradwalze übertragen wird, unter Verwendung einer empirisch bestimmten Datentabelle festgelegt. Die Dynamometer bzw. Belastungsgeneratoren werden so gesteuert, daß sie entsprechend dem festgelegten Verhältnis Belastungen auf die Vorder- und Hinterradwalze übertragen.

Diese bekannte Einrichtung bereitet jedoch insofern Schwierigkeiten, als es schwierig ist, sowohl der Vorder- als auch der Hinterradwalze zu gestatten, mit der gleichen Drehzahl zu rotieren, und über diese teure Gleichstrom-Dynamometer erforderlich sind, um eine Differenz zwischen den Trägheitsmomenten jeder Walze und dem Trägheitsmoment des getesteten Kraftfahrzeuges zu kompensieren. Dies hat zu einer Zunahme in den Kosten für eine derartige Einrichtung geführt.

Die JP-61-65 133 zeigt eine Fahrtesteinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die so gestaltet ist, daß stufenlos eine Kraft veränderbar ist, mit der sowohl die Vorderrad- als auch die Hinterradwalze fest gegen die Antriebsräder angedrückt wird, indem die Walzen angehoben werden. Um eine Hubbewegung der Walzen zu gestatten, verwendet diese bekannte Einrichtung flexible Gelenke und Verbindungen, über die die Vorder- und Hinterradwalze jeweils mit Getriebekästen verbunden sind. Diese Getriebekästen sind in Reihe über eine Keilwelle mit einem Gleichstrom-Dynamometer verbunden.

Bei dieser bekannten Einrichtung ist zwischen der Vorder- und Hinterradwalze ein Energiezuführungssystem durch die Getriebekästen und die Keilwelle installiert. Diese Komponenten des Energiezuführungssystems erfordern eine beträchtliche Festigkeit, um den zugeführten Kräften zu widerstehen, so daß dieses Energiezuführungs- bzw. Bereitstellungssystem raumfordernd, aufwendig und schwer ist. Wesentliche Trägheitsmomente und mechanische Verluste müssen berücksichtigt werden und außerdem wird ein Gleichstrom-Dynamometer verwendet. Dies alles hat zu einer Zunahme für die Kosten einer derartigen Einrichtung geführt.

Schließlich ist eine Testeinrichtung der eingangs genannten Art aus der US-PS 39 52 589 bekannt, bei der Zahnriemengetriebe zur Synchronisation der Drehzahlen von Vorder- und Hinterradwalzen vorgesehen sind. Ein derartiges Getriebe ist jedoch einschließlich der Antriebsführung über Drehmomentmeßeinrichtungen und die Verwendung von separaten Tachogeneratoren verhältnismäßig raumfordernd und wartungsintensiv. Zudem kann unterschiedlichen Achsabständen sowie dem Test von Kraftfahrzeugen mit Vierradantrieb nicht Rechnung getragen werden.

Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine weniger kostenintensive und weniger raumfordernde bzw. gewichtige Testeinrichtung für die Leistung von Kraftfahrzeugen zu schaffen, wobei zugleich auf ein kostenintensives Gleichstrom-Dynamometer und ein schweres und raumforderndes Kraftzuführungssystem verzichtet werden soll, hingegen die Testeinrichtung in der Lage sein soll, verschiedenartigste Tests für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb zu ermöglichen.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist eine Testeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß versehen mit Wirbelstrom-Dynamometern als Drehmomenterfassungseinrichtungen für die Walzenanordnungen und einer Synchronisiereinrichtung, die aufweist ein erstes Paar Laschen, deren eines Ende drehbar mit der ersten Walzenanordnung verbunden ist und deren gegenüberliegendes Ende drehbar eine bewegliche Welle aufnimmt, ein zweites Paar Laschen, deren eines Ende drehbar die bewegliche Welle aufnimmt und deren gegenüberliegendes Ende drehbar mit der zweiten Walzenanordnung verbunden ist, einer ersten Riemenscheibe, die mit der ersten Walzenanordnung drehbar ist, einer zweiten Riemenscheibe, die mit der beweglichen bzw. "schwimmenden" Welle drehbar ist, eine dritte Riemenscheibe, die mit der beweglichen Welle drehbar ist, eine vierte Riemenscheibe, die mit der zweiten Walzenanordnung drehbar ist, einem ersten Kraftübertragungsriemen, der die erste und zweite Riemenscheibe miteinander verbindet und einem Kraftübertragungsriemen, der die dritte und vierte Riemenscheibe miteinander verbindet.

Weitere, bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Um einen Bewertungstest für eine Viskositätskupplung durchzuführen, die in einem Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb installiert ist, umfaßt nach einem bevorzugten und speziellen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Steueranordnung einen Anregungsstrom-Steuerschaltkreis, um Anregungsströme den Dynamometern zuzuführen, ferner eine Einrichtung zur Zuführung eines eine Drehzahldifferenz repräsentierenden Signales, das eine Drehzahldifferenz zwischen der Vorderrad- und Hinterradrollenanordnung angibt, ferner eine Einrichtung zur Bereitstellung eines Sondersignales, wenn das die Drehzahldifferenz repräsentierende Signal sich außerhalb eines bestimmten Referenzwertbereiches befindet und ferner eine Einrichtung zur Verhinderung der Zuführung von Anregungsströmen zu den Dynamometern in Abhängigkeit von diesem Sondersignal.

Die Steueranordnung enthält auch eine Einrichtung zur Verhinderung der Bereitstellung von Anregungsströmen an die Dynamometer nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, die mit der Zuführung der Anregungsströme beginnt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Testeinrichtung für die Kraftfahrzeugleistung bzw. das Kraftfahrzeugverhalten nach der vorliegenden Erfindung, installiert im Bereich einer Arbeitsmulde einer Autoreparaturwerkstätte,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A′ nach Fig. 1, die eine Seitenansicht der Einrichtung mit einem Laufsteg und einem getesteten Kraftfahrzeug in schematischer Phantomdarstellung,

Fig. 3 ein Blockdiagramm der Testeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach Fig. 1 mit einer zugehörigen Steueranordnung.

Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 einen Arbeitsschacht bzw. eine Reparaturmulde in einer Autoreparaturwerkstätte. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Reparaturbett mit einer Mulde bzw. einem Arbeitsschacht 2, der häufig auch als Reparaturgrube bezeichnet wird, versehen. Rund um diese Reparaturgrube 2 ist eine Testeinrichtung 3 für die Leistung bzw. das Verhalten eines Kraftfahrzeuges nach der vorliegenden Erfindung angeordnet. Die Testeinrichtung 3 umfaßt eine Vorderrad-Walzenanordnung (erste Walzenanordnung) mit einer Walzenwelle 4 und einer Hinterrad-Walzenanordnung (zweite Walzenan­ ordnung mit einer Walzenwelle 5. Die Walzenwelle 4 der Vorderrad-Walzenanordnung ist drehbar in einer Mehrzahl von Halterungen 6 gelagert, die fest an einer der Stufenfläche befestigt sind, die eine verhältnismäßig geringe Stufenhöhe aufweisen. Die Walzenwelle 4 besitzt ein Paar Vorderradwalzen 7, vorgesehen, um mit einem Paar Vorderrädern 9 eines Kraftfahrzeuges 8, das getestet wird, in Berührung zu sein. Die Walzenwelle 4 ist mit einem Ende fest mit einem Rotor eines Dynamometers gekuppelt, der als Wirbelstrom-Dynamometer 10 ausgebildet ist.

Die Walzenwelle 5 der Hinterrad-Walzenanordnung ist drehbar durch eine Mehrzahl von Halterungen 13 gelagert, die fest an einem Rahmen 12 befestigt sind. Die Walzenwelle 5 besitzt ein Paar Hinterradwalzen 15, die vorgesehen sind, um mit einem Paar Hinterrädern 14 des Kraftfahrzeuges in Kontakt zu sein, im Zusammenwirken mit einem Paar Hilfswalzen 20, die nachfolgend noch erläutert werden. Die Walzenwelle 5 ist mit einem Ende fest mit einem Rotor eines Dynamometers verbunden, der als Wirbelstrom-Dynamometer 16 ausgestaltet ist.

An dem Rahmen 12 ist fest eine Mehrzahl von Halterungen 18 vorgesehen, die drehbar eine Hilfswelle 19 mit einem Paar Hilfswalzen 20 lagern. Die Hilfswalzen 20 sind benachbart zu den Walzen 15 angeordnet, so daß die Hinterräder 14 des Kraftfahrzeuges 8 in Rollkontakt mit den Walzen 15 und 20 gehalten werden. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, haben die Walzen 15 einen Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der Walzen 7.

Um zu ermöglichen, daß sich die Hinterrad-Walzenanordnung relativ zu der Vorderrad-Walzenanordnung bewegen kann, derart, daß ein Abstand zwischen den Walzenanordnungen eingestellt werden kann, besitzt der Rahmen 12 Räder 21, die entlang einer Mehrzahl von parallelen Führungsschienen 22 bewegbar sind, wobei diese Führungsschienen 22 fest an der anderen der Stufenflächen, die eine verhältnismäßig geringe Stufenhöhe aufweist, festgelegt sind. Der Rahmen 12 wird durch eine Betätigungseinrichtung, die einen Motor 23 enthält, über einen geeigneten Mechanismus bewegt, der eine Drehbewegung der Ausgangswelle des Motors 23, die nicht gezeigt ist, in eine lineare Bewegung des Rahmens 12 entlang der Führungsschienen 22 umwandelt. In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorrichtung eine rotierende Gewindestange 24, deren eines Ende fest mit der Ausgangswelle des Motors 23 gekuppelt ist. Der gegenüberliegende Endabschnitt der Drehstange 24 ist in Gewindeeingriff mit einem nicht gezeigten Gewindeführungsabschnitt des Rahmens 12.

Um die Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Walzen 15 mit der Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Walzen 7 in Übereinstimmung zu bringen, sind die gegenüberliegenden Endabschnitte der Walzenwellen 4 und 5 betrieblich durch eine Synchronisiereinrichtung 25 gekoppelt, die ein Keilriemen-Antriebssystem umfaßt. Die Synchronisiereinrichtung 25 enthält ein Paar erster paralleler Laschen 26 und ein Paar zweiter paralleler Laschen 27. Die ersten parallelen Laschen 26 nehmen mit einem Ende drehbar den gegenüberliegenden Endabschnitt der Walzenwelle 4 auf und die gegenüberliegenden Enden nehmen drehbar eine bewegliche Welle 28 auf. Die zweiten parallelen Laschen 27 nehmen mit einem Ende drehbar die "schwimmende" bzw. bewegliche Welle 28 auf und ihre gegenüberliegenden Enden nehmen drehbar den gegenüberliegenden Endabschnitt der Walzenwelle 5 auf. Die bewegliche Welle 28 trägt ein Paar Riemenscheiben 29 und 30, die fest mit dieser gekuppelt sind. Diese Riemenscheiben 29 und 30 haben den gleichen Durchmesser. Die Synchronisiereinrichtung 25 enthält zwei Riemenscheiben von unterschiedlichem Durchmesser, nämlich eine Riemenscheibe 31 mit einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser und eine Riemenscheibe 32 mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser. Die Riemenscheibe 31 ist fest mit der Walzenwelle 4 an einer Stelle zwischen dem Paar erster Laschen 28 gekuppelt, während die Riemenscheibe 32 fest mit der Walzenwelle 5 an einer Stelle zwischen dem Paar zweiter Laschen 27 gekuppelt ist. Ein Leistungs- bzw. Kraftübertragungsriemen 33 verbindet die Riemenscheiben 31 und 29 während ein Kraftübertragungsriemen 34 die Riemenscheiben 30 und 32 verbindet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Durchmesser der Riemenscheiben 31 und 32 so festgelegt, daß dann, wenn z. B. die Vorderräder 9 die Walzen 7 antreiben, die Drehzahl der Walzen 15 gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 7 wird. Vorzugsweise sind die Kraftübertragungsriemen 33 und 34 Keilriemen. Wahlweise hierzu können die Übertragungsriemen jeweils als Zahnriemen ausgebildet sein. Die Riemenscheiben 31, 29, 30 und 32, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden, sind Riemenscheiben für Keilriemen, sie können jedoch auch als Zahnriemenscheiben ausgebildet werden, wenn Zahnriemen verwendet werden.

Um die Drehzahl der Dreh- bzw. Walzenwelle 4 zu erfassen, ist ein Drehzahlsensor 11 vorgesehen, der eine Impulsfolge erzeugt, mit einer Frequenz, die sich mit der Drehzahl der Walzenwelle 4 verändert. Ein gleicher Sensor 17 ist vorgesehen, um die Drehzahl der Dreh- bzw. Walzenwelle 5 zu erfassen. Die Impulssignale dieser Aufnehmer werden zu Signalwandlern bzw. Konvertern 42 und 43 geführt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. In Fig. 1 besteht eine ständige Antriebsverbindung zwischen den Dreh- bzw. Walzenwellen 4 und 5 über die Synchronisiereinrichtung 25. Wenn dies gewünscht wird, kann diese Antriebsverbindung jedoch auch durch eine Kupplung unterbrochen sein, wie dies in unterbrochener Linie bei 35 dargestellt ist. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch deutlicher wird, wird die Kupplung 35 außer Eingriff gebracht bzw. ausgekuppelt, um die Antriebsverbindung zwischen den Dreh- bzw. Walzenwellen 4 und 5 zu unterbrechen.

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 53 eine Laufplatte, auf der ein Kraftfahrzeug, das getestet wird, sich befindet.

Um die Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung noch deutlicher zu erläutern, wird nachfolgend das Verfahren zur Durchführung eines Fahrtests eines Kraftfahrzeuges erläutert.

Zuerst wird der Abstand zwischen der Walzenanordnung für die Vorderräder und der Walzenanordnung für die Hinterräder auf einen Abstand eingestellt, der demjenigen zwischen der Achse der Vorderräder und der Achse der Hinterräder des Kraftfahrzeuges, das getestet werden soll, entspricht, indem der Rahmen 12 der Walzenanordnung für die Hinterräder entweder zu der Walzenanordnung für die Hinterräder hin oder von dieser weg bewegt wird. Die Verlagerung des Rahmen 12 der Hinterrad-Walzenanordnung wird durch Drehen der Gewindestange 24 durch den Motor 23 erreicht. Während dieser Bewegung des Rahmens 12 der Walzenanordnung für die Hinterräder verändert sich ein Winkel, den die ersten Laschen 26 mit den zweiten Laschen 27 an der beweglichen Welle 28 einnehmen, obwohl die Kraftübertragungsfunktion, die durch die Synchronisiereinrichtung 25 ausgeführt wird, unverändert aufrechterhalten bleibt. Der Rahmen 12 wird verriegelt, nachdem er in die geeignete Lage gebracht worden ist. Anschließend wird das Kraftfahrzeug durch einen Fahrer auf die Arbeitsbühne bzw. Arbeitsplatte 53 gefahren, bis die Vorderräder sich auf den Vorderradwalzen 7 befinden und die Hinterräder auf den Hinterradwalzen 15 und den Hilfswalzen 20 aufliegen. Die Vorbereitung für den Lauftest ist nunmehr abgeschlossen.

Anschließend wird der Lauftest begonnen, indem das Kraftfahrzeug auf den Walzen 7, 15 und 20 angetrieben bzw. beschleunigt wird. Wenn man annimmt, daß es sich bei dem getesteten Kraftfahrzeug um ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb handelt, werden die Vorderradwalzen 7 durch die antreibenden Vorderräder angetrieben, um sich zu drehen. Die Rotation der Vorderradwalzen 7 wird auf die Drehwelle bzw. Walzenwelle 4 übertragen. Die Rotation der Drehwelle bzw. Walzenwelle 4 wird auf die Drehwelle 5 bzw. Walzenwelle 5 durch die Synchronisiereinrichtung 25 übertragen. Da der Rotor des Wirbelstrom-Dynamometers 10 an der Drehwelle bzw. Walzenwelle 4 befestigt ist, um sich gemeinsam mit dieser zu drehen und da dieser Rotor innerhalb eines Magnetfeldes innerhalb eines Stators des Dynamometers 10 rotiert, wird ein Wirbelstrom induziert und strömt durch den Stator. Die Energie, die auf den Rotor des Dynamometers 10 übertragen wird, wird in Wärme umgewandelt, verursacht durch den induzierten Wirbelstrom. Das Antriebsdrehmoment des im Test befindlichen Fahrzeuges wird somit durch Messen des Stator-Drehmomentes des Dynamometers 10 erfaßt.

In diesem Ausführungsbeispiel sind solche Festlegungen getroffen, daß die Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Walzenwelle 15 gleich der Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Walzenwelle 7 ist, so daß ein Fahrzustand simuliert wird, wie er herrscht, wenn sich das Kraftfahrzeug auf einer flachen, ebenen Straße bewegt. Somit kann ein gewöhnlicher Fahr- und Beschleunigungstest unter Bedingungen der Fahrt auf einer ebenen Straße durchgeführt bzw. simuliert werden.

Während der Durchführung des Fahrtestes wird nur ein kleiner Teil der Energie bzw. Kraft durch die Synchronisiereinrichtung 25 von der Walzenwelle 4 auf die Walzenwelle 5 übertragen und anschließend durch das andere Dynamometer 16 absorbiert. Der Betrag der übertragenen Kraft entspricht jedoch nicht der Gesamtkraft. Daher ist es nicht erforderlich, daß die Synchronisiereinrichtung 25 eine derart hohe Festigkeit besitzt, die ausreicht, um der Kraftübertragung der gesamten Kraft zu widerstehen.

Wenn ein Kraftfahrzeug mit Hinterradantrieb getestet wird, wird die Walzenwelle 5 durch die antreibenden Hinterräder des Kraftfahrzeuges angetrieben. Die Rotation der Walzenwelle 5 wird durch die Synchronisiereinrichtung 25 auf die Walzenwelle 4 übertragen. Da der Rotor des Wirbelstrom-Dynamometers 16 an der Drehwelle 5 bzw. Walzenwelle 5 befestigt ist und sich innerhalb eines Magnetfeldes innerhalb eines Stators des Dynamometers 16 dreht, wird ein Wirbelstrom induziert und fließt durch den Stator. Das Antriebsdrehmoment des im Test befindlichen Kraftfahrzeuges wird somit durch Messen des Statordrehmomentes des Dynamometers 16 gefunden.

Wenn ein zu testendes Kraftfahrzeug ein Fahrzeug mit Vierradantrieb ist, werden die Drehmomente, die durch die Vorderräder und Hinterräder des Kraftfahrzeuges erzeugt werden durch Messen der Statordrehmomente der Dynamometer 10 und 16 ermittelt.

Nachfolgend wird das Verfahren der Durchführung eines Bewertungstests für eine Viskositätskupplung, die in einem Vierradantrieb eines Kraftfahrzeuges verwendet wird, erläutert.

Bezug nehmend auf Fig. 3 werden die Ausgangssignale der Sensoren 11 und 17 in Konvertern 42 und 43 in Spannungssignale umgewandelt, deren Größe die Drehzahlen der Dreh- bzw. Walzenwelle 4 und 5 angeben. Die Spannungssignale werden an Eingangsterminals eines Operationsverstärkers 44 gelegt, der ein Ausgangssignal erzeugt, das eine Differenz zwischen den Eingangssignalen repräsentiert. Somit entspricht das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 44 einer Differenz zwischen den Drehzahlen der Walzenwelle 4 und 5. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 44 wird in einem Speicher 45 gespeichert. Der Speicherinhalt des Speichers 45 wird durch ein Display 47, z. B. ein Meßgerät, angezeigt. Der Inhalt des Speichers 45 wird zurückgesetzt bzw. zurückgestellt, wenn ein Rückstellschalter 49 geschlossen wird. Das Ausgangssignal, das den Inhalt des Speichers 15 repräsentiert, wird auch zu einer Diskriminatoreinheit 46 geführt, der ein einen außergewöhnlichen Zustand repräsentierendes Sondersignal in Form eines Signales logisch 1 nur dann abgibt, wenn die Größe des Eingangssignales einen bestimmten Vergleichswertebereich für die Drehzahldifferenz übersteigt. Die Diskriminatoreinheit 46 enthält einen Mikrocomputer mit einem Festwertspeicher (ROM), der verschiedene Vergleichswertebereiche speichert, die sich in Abhängigkeit von unterschiedlichen Arten und Typen von Kraftfahrzeugen unterscheiden. Diese Referenzwertbereiche sind in dem Festwertspeicher so angeordnet, daß der richtige Vergleichswertebereich aufgefunden wird, wenn eine bestimmte Art und ein bestimmter Typ von Kraftfahrzeug, das gerade getestet wird, über eine geeignete Vorrichtung eingegeben werden.

Auf der Grundlage dieses Referenzwertebereiches wird das Eingangssignal aus dem Speicher 45 bewertet. Wenn das Eingangssignal sich außerhalb des Referenzwertebereiches befindet, liefert die Diskriminatoreinheit 46 ein Signal logisch 1 zu einem logischen ODER-Gatter 51. Der andere Eingangsanschluß der logischen ODER-Gatters 51 ist mit einem Zeitgeber 50 verbunden.

Der Zeitgeber 50 wird aktiviert, wenn ein Start-Schalter 48 geschlossen wird und der Zeitgeber wird zurückgesetzt, wenn ein Rücksetzschalter 49 geschlossen wird. Der Zeitgeber liefert ein Zeitablaufsignal in Form eines logisch 1-Signales an den anderen Eingang des logischen ODER-Gatters 51 bei Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach dem Schließen des Start-Schalters 48. Die Länge dieser vorgegebenen Zeitspanne ist einstellbar, so daß eine zulässige Zeit in Abhängigkeit von der Art und des Typs der Viskositätskupplung, die in dem in Test befindlichen Fahrzeug montiert ist, festgesetzt werden kann.

Die Elektomagnetkupplung 35 wird durch eine Kupplungs-Steuereinheit 52 gesteuert, derart, daß die Kupplung im Eingriff ist, wenn der Start-Schalter 48 geschlossen wird, und außer Eingriff ist, wenn der Rücksetzschalter 49 geschlossen wird. Somit unterbricht die Entkupplung der elektromagnetischen Kupplung 35 die Antriebsverbindung zwischen den Dreh- bzw. Walzenwellen 4 und 5.

Durch einen Anregungsstrom-Steuerschaltkreis 38 über einen normalerweise geschlossenen Relaisschalter 36 wird ein Erreger- oder Anregungsstrom in den Stator des Dynamometers 10 eingeführt, während der Erreger- oder Anregungsstrom, der zum Stator des Dynamometers 16 geführt wird, über einen normalerweise geschlossenen Relaisschalter 37 durch einen Anregungsstrom-Steuerschaltkreis 39 zugeführt wird. Die abgegebene Leistung der Dreh- bzw. Walzenwelle 4 wird durch den Dynamometer 10 absorbiert, während die Ausgangsleistung der Dreh- bzw. Walzenwelle 5 durch den Dynamometer 16 absorbiert wird. Die Größe der Absorption durch jeden der Dynamometer 10 und 16 wird durch Regulieren der Größe des Stromes, der an den Stator jeder der Manometer 10, 16 eingeführt wird, reguliert. Die Größe des Stromes, der in den Dynamometer 10 eingeführt wird, ist durch eine Erregerstrom- bzw. Anregungsstrom-Festlegungseinheit 40 einstellbar, während die Größe des Stromes, der in den Dynamometer 16 eingeführt wird, durch eine Erregerstrom- bzw. Anregungsstrom-Festsetzungseinheit 41 einstellbar ist. Somit ist die jeweilige Absorption der Ausgangsleistung durch die Dynamometer 10 und 16 durch die Festlegungseinheiten 40 und 41 für die Anregungsströme einstellbar.

Die normalerweise geschlossenen Relaisschalter 36 und 37 sind mit dem logischen ODER-Gatter 51 derart verbunden, daß sie in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal logisch 1 des ODER-Gatters 51 geöffnet sind.

Um einen Bewertungstest für eine Viskositätskupplung eines im Test befindlichen Kraftfahrzeuges durchzuführen, wird der Startschalter 48 geschlossen, um die Elektromagnetkupplung 35 auszurücken und den Zeitgeber 50 zu aktivieren, während das im Test befindliche Kraftfahrzeug auf den Walzen 7, 15 und 20 angetrieben wird. Es wird bevorzugt, daß vor dem Beginn der Durchführung des Bewertungstests für die Viskositätskupplung die Vorder- und Hinterräder des Kraftfahrzeuges auf den Walzen 7, 15 und 20 sich mit der gleichen Drehzahl drehen. Dieser Zustand kann leicht durch die Synchronisiereinrichtung 25, gezeigt in Fig. 1, erreicht werden. Die Schließung des Startschalters 48 veranlaßt die Anregung bzw. Energieversorgung der Relaisschalter 36 und 37, so daß die Relaisschalter 36 und 37 geschlossen werden. Die Relaisschalter 36 und 37 werden gleichzeitig geschlossen und geöffnet, in Abhängigkeit vom Schließen und Öffnen des Startschalters 48.

Wenn die Kupplung 35 außer Eingriff ist, wird die Antriebsverbindung zwischen den Dreh- bzw. Walzenwellen 4 und 5 über die Synchronisiereinrichtung 25 unterbrochen, so daß die Vorderrad-Walzenanordnung 4, 7 und die Hinterrad-Walzenanordnung 15, 5, 19, 20 den Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder des im Test befindlichen Kraftfahrzeuges folgt. Wenn die Relaisschalter 36 und 37 geschlossen sind, werden die Anregungsströme, die durch die jeweiligen Festlegungseinheiten 40 und 41 für die Anregungsströme auf eine bestimmte Größe festgesetzt sind, in den jeweiligen Stato, der Dynamometer 10 und 16 eingeführt.

Der Anregungsstrom kann in die Dynamometer 10 und 16 eingeführt werden, indem eine Last auf die jeweils zugehörige Vorderrad- bzw. Hinterrad-Walzenanordnung übertragen wird. Wenn gewünscht, können Anregungsströme in beide Dynamometer 10 und 16 geführt werden, indem Belastungen auf die Vorderrad- und Hinterrad-Walzenanordnungen einwirken bzw. aufgebracht werden.

Wenn zumindest eine der Vorder- oder Hinterradwalzenanordnungen einer Belastung unterworfen wird, werden die Räder des Kraftfahrzeuges, die in Kontakt mit der belasteten Walzenanordnung sind, einer Abbremsung unterworfen. Dies verursacht eine Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Kraftfahrzeuges. Die Viskositätskupplung gestattet die Ausbildung dieser Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern des im Test befindlichen Fahrzeuges.

Wenn die Viskositätskupplung einer Drehzahldifferenz unterworfen wird, wird das Silikonöl, das zwischen den Innen- und Außenplatten der Kupplung vorhanden ist, einer Scherbelastung unterworfen, um ein sogenanntes Viskosität-Drehmoment zu erzeugen. Im Ergebnis dessen wird ein Teil des Drehmomentes, das durch die Antriebsräder des Fahrzeuges aufgebracht wird, über die Viskositätskupplung abgeteilt und auf die anderen Räder übertragen.

Somit nimmt die Drehzahl der antreibenden Räder ab, während die Drehzahl der Räder, die das abgespaltete Drehmoment über die Viskositätskupplung aufnehmen, zunimmt. Dies führt zu einer Abnahme der Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern und die Drehzahldifferenz neigt dazu in einen bestimmten, festgelegten Drehzahldifferenz-Wertebereich zu fallen.

Wenn jedoch die Viskositätskupplung nicht normal arbeitet, d. h. die Menge des Silikonöles, das in die Viskositätskupplung eingefüllt ist, unterhalb einer vorgesehenen Betriebsmenge ist oder das Silikonöl zu verschmutzt ist, oder z. B. die Innen- und Außenplatten der Kupplung verschlissen sind, wird da Viskositätsdrehmoment kleiner als ein Normalwert, so daß die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern sich nicht entsprechend bzw. soweit vermindert.

Unter angemessener Berücksichtigung der vorerwähnten Charakteristik der Viskositätskupplung können die vorerwähnten Drehzahldifferenz-Vergleichswertebereiche auf der Grundlage von Versuchsdaten bestimmt und in der Diskriminatoreinheit 46 festgelegt werden. Somit ist ein Vergleich der tatsächlichen Drehzahldifferenz, repräsentiert durch das Ausgangssignal des Speichers 45, mit dem Drehzahldifferenz-Vergleichswertebereich wirksam, um die Leistungsfähigkeit der Viskositätskupplung, die sich in dem untersuchten Fahrzeug befindet, zu bewerten. Da die Drehzahldifferenz zwischen den Vorder- und Hinterrädern in jedem Fall dazu neigt, sich bestimmten Werten anzunähern, sollte die Dauer der Erfassungszeit unter angemessener Berücksichtigung der Abnahmezeit für die betriebsgerechte Abnahme der Drehzahldifferenz auf die bestimmten Werte festgelegt werden, so daß das Ergebnis der Bewertung gut und zuverlässig ist.

Die Diskriminatoreinheit 46 liefert ein Signal logisch 1 an das ODER-Gatter 51 nur dann, wenn das Eingangssignal aus dem Drehzahldifferenz-Vergleichswertebereich herausfällt.

Nach Aufnahme eines Signales logisch 1 von der Diskriminatoreinheit 46 liefert das ODER-Gatter 51 ein Ausgangssignal, das die Abschaltung der Anregung eines Relais (nicht gezeigt) veranlaßt, welches seinerseits die Relaisschalter 36 und 37 veranlaßt, zu öffnen. Wenn die Relaisschalter 36 und 37 geöffnet sind, hört die Einführung des Anregungsstromes zu den Synamometern auf, so daß diese außer Betrieb gehen und die Leistungsabsorptionsfunktion der Dynamometer beendet wird.

Daher endet der Bewertungstest für die Viskositätskupplung sofort, wenn diese abnormal ist, bzw. eine Störung aufweist, so daß eine Inspektion und Wartung bzw. Reparatur der nicht normal arbeitenden Viskositätskupplung ausgeführt werden können.

Wenn die Viskositätskupplung hingegen normal arbeitet und die Drehzahldifferenz innerhalb des bestimmten Referenzwertebereiches bleibt, wird ein Zeitablaufsignal durch den Zeitgeber 15 nach Ablauf der vorbestimmten Zeit bereitgestellt, obwohl kein Signal logisch 1 durch die Diskriminatoreinheit 46 abgegeben wurde. Somit veranlaßt dann das ODER-Gatter 51 die Relaisschalter 36 und 37 zu öffnen, um die Einführung von Anregungsströmen zu den Dynamometern nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne zu stoppen. Daher werden dann, wenn die Viskositätskupplung normal arbeitet, die Walzen 7 und 15 von der Belastung bzw. Lastanwendung befreit, um es den Vorder- bzw. Hinterrädern des Fahrzeuges zu gestatten, mit im wesentlichen der gleichen Drehzahl nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, die in dem Zeitgeber 50 eingestellt ist, zu rotieren, so daß die Drehzahldifferenz, der die inneren und äußeren Platten der Viskositätskupplung unterworfen sind, beseitigt wird. Somit wird nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne nach Beginn des Tests die Scherbelastung, der das Silikonöl während des Tests in der Kupplung unterworfen ist, wieder beseitigt. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Erzeugung von übermäßiger Wärme innerhalb der Viskositätskupplung durch die Scherbelastung, der das Silikonöl unterworfen ist, vermieden wird. Im Ergebnis dessen wird eine Beschädigung der Viskositätskupplung infolge des Tests vermieden.

Der Test wird abgeschlossen durch Einschalten oder Schließen des Rücksetzschalters 49, der es der Kupplung 35, dem Speicher 45, der Diskriminatoreinheit 46 und dem Zeitgeber 50 gestattet, wieder in ihre Originalzustände oder -stellungen zurückzukehren.

Die Erfindung betrifft eine kostengünstige und wenig raumfordernde Leistungstesteinrichtung für Kraftfahrzeuge, die es gestattet verschiedenartige Untersuchungen an Kraftfahrzeugen, wie z. B. einen Lauftest für ein Kraftfahrzeug mit Vierradantrieb sowie einen Bewertungstest für eine Viskositätskupplung eines vierradgetriebenen Fahrzeuges, auszuführen. Die Testeinrichtung umfaßt eine Synchronisiereinrichtung 25 mit einem Riemenantrieb, wodurch die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen einer Vorderrad-Walzenanordnung der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen einer Hinterrad-Walzenanordnung angeglichen wird, wobei jeweils Wirbelstrom-Dynamometer fest mit den Vorderrad- und Hinterrad-Walzenanordnungen verbunden sind. Eine Elektromagnetkupplung ist vorgesehen, um die durch die Synchronisiereinrichtung 25 geschaffene Antriebsverbindung zu unterbrechen. Die Elektromagnetkupplung wird in Eingriff gebracht, um einen Fahrtest für ein im Test befindliches Fahrzeug auszuführen. Die Kupplung wird außer Eingriff gebracht und ein Anregungsstrom wird zumindest in einen der Wirbelstrom-Dynamometer eingeführt, um einen Bewertungstest für eine Viskositätskupplung eines Kraftfahrzeuges mit Vierradantrieb auszuführen.

Claims (6)

1. Testeinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung verschiedener Leistungstest an einem Kraftfahrzeug, mit:
einer ersten Walzenanordnung zum Kontakt mit den Vorderrädern des Kraftfahrzeuges einer zweiten Walzenanordnung zum Kontakt mit den Hinterrädern des des Kraftfahrzeuges, eine Synchronisiereinrichtung, die eine Antriebsverbindung zwischen den ersten und zweiten Walzenanordnungen herstellt, sowie
Drehmomenterfassungseinrichtungen, die getrieblich mit der ersten und zweiten Walzenanordnung verbunden sind,
Dynamometer (10, 16), die getrieblich mit der Vorderrad- dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomenterfassungseinrichtungen Wirbelstrom-Dynamometern (10, 16) sind und die Synchronisiereinrichtung (25) aufweist, ein erstes Paar Laschen (26), deren eines Ende drehbar mit der ersten Walzenanordnung (7) verbunden ist und deren gegenüberliegendes Ende drehbar eine bewegliche Welle (28) aufnimmt, ein zweites Paar Laschen (27), deren eines Ende drehbar die bewegliche Welle (28) aufnimmt und deren gegenüberliegendes Ende drehbar mit der zweiten Walzenanordnung (15) verbunden ist, einer ersten Riemenscheibe (31), die mit der ersten Walzenanordnung (7) drehbar ist, einer zweiten Riemenscheibe (29), die mit der beweglichen bzw. "schwimmenden" Welle (28) drehbar ist, eine dritte Riemenscheibe (30), die mit der beweglichen Welle (28) drehbar ist, eine vierte Riemenscheibe (32), die mit der zweiten Walzenanordnung (15) drehbar ist, einem ersten Kraftübertragungsriemen (33), der die erste und zweite Riemenscheibe (31, 29) miteinander verbindet und einem zweiten Kraftübertragungsriemen (34), der die dritte und vierte Riemenscheibe (30, 32) miteinander verbindet.

2. Testeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kupplung (35), die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie die Antriebsverbindung zwischen der ersten und zweiten Walzenanordnung (4, 7; 5, 15) unterbricht.

3. Testeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die so aufgebaut und angeordnet ist, daß sie eine der beiden Walzenanordnungen relativ zu der anderen derart bewegt, daß ein Abstand zwischen den Walzenanordnungen (7,15) variabel ist.

4. Testeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steueranordnung vorgesehen ist.

5. Testeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung eine Anregungsstrom-Steuerschaltkreiseinheit aufweist, um Anregungsströme an die Dynamometer (10, 16) zu legen, eine Einrichtung (45) zur Bereitstellung eines eine Drehzahldifferenz repräsentierenden Signales, das eine Drehzahldifferenz zwischen den Walzenanordnungen (7, 15) von Vorder- und Hinterrädern repräsentiert, eine Einrichtung (46) vorgesehen ist, um ein Sondersignal bereitzustellen, wenn das die Drehzahldifferenz repräsentierende Signal sich außerhalb eines bestimmten Vergleichswertebereiches befindet und eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Zuführung von Anregungsströmen zu den Dynamometern (10, 16) in Abhängigkeit von diesem Sondersignal zu verhindern.

6. Testeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung eine Einrichtung (38, 39) zur Verhinderung der Zuführung von Anregungsströmen zu den Dynamometern (10, 16) nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne aufweist, die mit dem Anlegen der Anregungsströme beginnt.