WO2002055979A1 - Kraftfahrzeugprüfstand - Google Patents

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WO2002055979A1
WO2002055979A1 PCT/DE2002/000020 DE0200020W WO02055979A1 WO 2002055979 A1 WO2002055979 A1 WO 2002055979A1 DE 0200020 W DE0200020 W DE 0200020W WO 02055979 A1 WO02055979 A1 WO 02055979A1
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WO
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motor vehicle
rollers
vehicle test
stand according
test stand
Prior art date
Application number
PCT/DE2002/000020
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Otto Zinth
Lars Jahn
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to EP02700137A priority Critical patent/EP1352224A1/de
Publication of WO2002055979A1 publication Critical patent/WO2002055979A1/de
Priority to US10/618,768 priority patent/US7007548B2/en
Priority to US11/052,752 priority patent/US7168307B2/en

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
    • G01M17/0074—Details, e.g. roller construction, vehicle restraining devices

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle test bench.
  • Tests are usually carried out to check a vehicle after its final assembly. These are often carried out as part of an expensive road trip.
  • test benches In order to shorten or completely replace such expensive road journeys, it is already known to provide a test bench by means of which the unevenness of a road can be simulated.
  • Known test benches have castors with a non-adjustable profile. They are therefore inflexible and only suitable for a limited inspection of a vehicle.
  • DE 299 18 490.0 already describes a vehicle test bench which has profiled rollers.
  • Each of these rollers is provided on its outer circumference with a plurality of profiling blocks, which are each adjustable in the radial direction of the roller for the purpose of changing the profile of the roller.
  • the rollers each have a width that is in the range of one to two times the width of a vehicle tire.
  • the vehicle test stand is provided with a computer unit which is used to implement a test program.
  • the computer unit can be programmed so that different road surfaces are automatically simulated as part of the test program by adjusting the blocks of the rollers.
  • the invention has for its object to provide an improved motor vehicle test bench.
  • test bench can be operated in a variety of different operating modes by using a four-motor concept.
  • the claimed test bench can be used to test vehicles with front, rear or all-wheel drive.
  • a test stand according to the invention can be used to simulate an ascent or descent.
  • an operating mode is also possible in which the rollers are driven by the asynchronous motors and the motor vehicle is operated in idle mode, and an operating mode in which the rollers are driven by the motor vehicle.
  • the width of the rollers is preferably chosen so large that even slight steering movements of the vehicle can cause the vehicle to float on the rollers from left to right or vice versa.
  • the surface quality of the rollers can be varied over the width of the rollers. This allows a test drive to be simulated over different road surfaces in a single test cycle.
  • This vibration test has a number of advantages. In this way, the vehicle vibrations caused by the test can loosen bad or loose electrical plug connections in the vehicle. These disconnected plug connections are detected in a subsequent ECOS test (electric check-out system). Appropriate troubleshooting can then be carried out.
  • ECOS test electrical check-out system
  • vibrations cause parts of the chassis to settle that were not previously subjected to great stress. This leads to better suspension settings, which can be carried out, for example, directly behind a combined ESP / vibration test bench.
  • rattling and vibrating noises can be localized and reproduced better than in an outdoor jogging trip. Weather influences are largely excluded.
  • the angular offset between the rollers can be changed by the user as desired in order to simulate different road surfaces.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a side view with essential components of a motor vehicle test stand
  • FIGS. 1 and 2 shows a schematic diagram of a top view of the motor vehicle test stand according to FIGS. 1 and
  • FIG. 3 shows a block diagram to explain the interaction of the individual components of a motor vehicle test bench according to the invention.
  • the motor vehicle test bench shown in the figures is a vibration test bench. This has four rollers, each of which is provided with an uneven surface covering.
  • An inverter-powered asynchronous motor is provided to drive the rollers, which is connected to the respective roller via a toothed belt.
  • An electronic control and regulating unit is provided to regulate the speed and the synchronization of the rollers.
  • the shaking on the vehicle, which is positioned on the rollers, is caused by turning the wagon wheels on the rollers.
  • the latter are preferably hollow steel rollers with an uneven surface covering made of metal plates or stone, which is applied to the respective roller. All four rollers are manufactured according to the same assembly scheme. In a first operating mode, a test drive of the vehicle is carried out by a test driver on the rollers.
  • the wheels of the unbraked, disengaged vehicle are driven by the rollers.
  • the control and regulation unit ensures angular synchronism between the rollers in both operating modes. Furthermore, a targeted adjustment of the relative position of the rollers to one another is possible in order to simulate different road surfaces.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a side view with essential components of a motor vehicle test bench according to the invention.
  • This is provided with four rollers 10, 20, 30, 40.
  • Each of these rollers is hollow on the inside and provided on the outside with rows of pavement 1, 2, 3, 4, ..., n.
  • the rows of paving cover each run in the axial direction of the roller.
  • the width of each of the rollers is preferably larger than twice the width of a vehicle tire.
  • the width is a WAJ "ze in the range between 90 cm and 110 cm.
  • Each of the rows of paving has a number of paving stones arranged side by side, which preferably have different heights.
  • the paving stones of adjacent rows of paving covering that are adjacent to one another in the radial direction likewise have different heights.
  • the paving stones are used to replicate a cobblestone pavement.
  • Each of the rollers 10, 20, 30, 40 is connected via a toothed belt 11, 21, 31, 41 to an asynchronous motor 12, 22, 32, 42, which is provided for driving the respective roller.
  • each of the rollers 10, 20, 30, 40 is provided with a sensor actuating element 13, 23, 33, 43 which, when the roller rotates, runs past a sensor 14, 24, 34, 44 once per revolution, so that this a synchronization pulse or a zero position signal is generated.
  • FIG. 2 shows a top view of the motor vehicle test bench shown in FIG. 1. The reference symbols used correspond to the reference symbols used in FIG. 1. 2 shows in particular the cobblestone-like structure of the surface covering of the rollers 10, 20, 30, 40.
  • the asynchronous motors 12, 22, 32, 42 are provided for driving the rollers and are connected to the rollers or an axis penetrating the respective roller via toothed belts 11, 21, 31, 41.
  • the width of the rollers is designated by b.
  • FIG. 3 shows a block diagram to explain the interaction of the individual components of a motor vehicle test bench according to the invention.
  • the motor vehicle test stand shown has four rollers 10, 20, 30, 40.
  • the left front wheel of the motor vehicle is positioned on the roller 20 during the test operation.
  • the roller 20 is driven by an asynchronous motor 22 with the interposition of a gear ratio 27.
  • This asynchronous motor is controlled by an inverter 26, which is influenced by a control unit 28.
  • the asynchronous motor 22 is provided with a tachometer or pulse generator 25, which emits a large number of tachometer pulses per motor revolution, for example 1024.
  • the output signal of the pulse generator 25 is fed to the control unit 28.
  • the roller 20 has a
  • Sensor actuation flag 23 on. If this runs past a sensor 24 during a rotation of the roller, then this sensor supplies a synchronization pulse, which is also fed to the control unit 28. Furthermore, the control unit 28 also receives a synchronization pulse derived from a sensor 34 and the tachometer pulses generated by a tachometer or pulse generator 35.
  • the right front wheel of the motor vehicle is positioned on the roller 10 during the test operation.
  • the roller 10 is driven by an asynchronous motor 12 with the interposition of a gear ratio 17.
  • This asynchronous motor will controlled by an inverter 16, which is influenced by a control unit 18.
  • the asynchronous motor 12 is provided with a tachometer or pulse generator 15, which emits a large number of tachometer pulses per motor revolution, for example 1024.
  • the output signal of the pulse generator 15 is fed to the control unit 18.
  • the roller 10 has a sensor actuation flag 13. If this runs past a sensor 14 during a rotation of the roller, then this delivers a synchronization pulse, which is likewise fed to the control unit 18.
  • the control unit 18 also receives the synchronization pulse derived from the sensor 24 and the tachometer pulses generated by the tachometer or pulse generator 25.
  • the right rear wheel of the motor vehicle is positioned on the roller 40 during the test operation.
  • the roller 40 is driven by an asynchronous motor 42 with the interposition of a gear ratio 47.
  • This asynchronous motor is controlled by an inverter 46, which is influenced by a control unit 48.
  • the asynchronous motor 42 is provided with a tachometer or pulse generator 45, which emits a large number of tachometer pulses per motor revolution, for example 1024.
  • the output signal of the pulse generator 45 is fed to the control unit 48.
  • the roller 40 has a sensor actuation flag 43. If this runs past a sensor 44 while the roller is rotating, then this sensor delivers one
  • Synchronizing pulse which is also supplied to the control unit 48. Furthermore, the control unit 48 also receives the synchronization pulse derived from the sensor 14 and the tachometer pulses generated by the tachometer or pulse generator 15.
  • the left rear wheel of the motor vehicle is positioned on the roller 30 during the test operation.
  • the roller 30 is driven by an asynchronous motor 32 with the interposition of a gear ratio 37.
  • This asynchronous motor is controlled by an inverter 36, which is influenced by a control unit 38.
  • the asynchronous motor 32 is provided with a tachometer or pulse generator 35, which per motor revolution emits a large number of tachometer pulses, for example 1024.
  • the output signal of the pulse generator 35 is fed to the control unit 38.
  • the roller 30 has a sensor actuation flag 33. If this runs past a sensor 34 during a rotation of the roller, then this delivers a synchronization pulse, which is also fed to the control unit 38.
  • the control unit 38 also receives the synchronization pulse derived from the sensor 44 and the tachometer pulses generated by the tachometer or pulse generator 45.
  • the motor vehicle test bench shown in FIG. 3 permits testing of front, rear and all-wheel vehicles.
  • one of the rollers is assigned to the master function and the other rollers are slave functions.
  • the left front roller 20 is assigned a master function, for example.
  • the right rear roller 40 is assigned a master function.
  • the left front roller 20 or the left rear roller 30 can be assigned a master function, for example.
  • the control unit 28 is given a speed setpoint by a higher-order controller 50.
  • the control unit 28 influences the inverter 26 as a function of the speed setpoint such that the inverter controls the asynchronous motor 22 as a function of the speed setpoint.
  • This drives the roller 20 via the gear ratio 27 ′, so that it rotates at a speed dependent on the speed setpoint.
  • the sensor actuating flag 23 passes the sensor 24 once per revolution of the roller, which then emits a synchronization pulse.
  • This synchronization pulse is fed to the control unit 28 and the control unit 18 assigned to the roller 10.
  • the engine 22 by means of the im Pulse generator 25 derived tachometer pulses also supplied to the control unit 28 and the control unit 18 assigned to the roller 10.
  • the control unit 28 also receives the pulses generated by the pulse generator 35, which is assigned to the rear left roller 30, and the pulses generated by the sensor 34, which is also assigned to the rear left roller 30.
  • the control unit 28 has a displacement / angle controller and a speed controller.
  • the displacement / angle controller contributes to a fine correction of the speed by comparing the pulses derived from the asynchronous motor 22 and the roller 20 with the pulses derived from the asynchronous motor 32 and the roller 30 and, depending on the difference determined, the speed controller provides a fine correction signal. This is superimposed on the speed setpoint signal provided by the higher-level controller in the speed controller.
  • the output signal of the speed controller is used to control the asynchronous motor 22, which drives the left front roller 20, which serves as a master.
  • the control unit 18, which also has a displacement / angle controller and a speed controller, also receives the speed setpoint from the higher-order controller 50. This serves as a rough setpoint. Furthermore, the control unit 18 of the front right roller 10 receives the tacho and synchronization pulses derived from the pulse generator 25 and from the sensor 24 of the master as setpoints. These are compared in the displacement / angle controller of the control unit 18 with the tachometer and synchronization pulses generated by the pulse generator 15 and the sensor 14, each representing actual values. Depending on the difference determined, the position / angle controller provides the speed controller with a fine correction signal. This is superimposed on the gross setpoint in the speed controller. The output signal of the speed controller is used to control the asynchronous motor 12, which drives the right front roller 10 serving as slave. c ⁇ ⁇ IV »IV ) F-» ⁇ o C ⁇ o C ⁇ O C ⁇
  • the slave drives are tracked with respect to the master drive to achieve angular synchronism.
  • This tracking can advantageously also take place in the sense of a parameterized angular offset between the drives.
  • all four rollers are manufactured according to the same assembly diagram, a simulation of different road surfaces can be carried out in a single test cycle by changing the angular offset, if necessary several times.
  • the above concept can be used in two modes.
  • a first of these two operating modes the vehicle positioned on the rollers is operated disengaged in the unbraked state, so that the rotation of the wheels of the vehicle is caused by the driven rollers.
  • the second operating mode the turning of the wheels of the vehicle positioned on the rollers is triggered by actuating the accelerator pedal of the vehicle.
  • the drive serving as the master is given a positive or a negative torque.
  • rollers are braked if the asynchronous motors are activated accordingly.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugprüfstand mit vier Walzen, die jeweils einen unebenen Oberflächenbelag aufwei-sen, und vier Asynchronmotoren, von denen jeder zum Antrieb einer der Walzen dient.

Description

Beschreibung
Kraftfahrzeugprüfstand
Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugprüfstand.
Zur Überprüfung eines Fahrzeugs nach dessen Endmontage werden üblicherweise Tests durchgeführt. Diese erfolgen oft im Rahmen einer kostenintensiven Straßenfahrt.
Um derartige kostenintensive Straßenfahrten zu verkürzen oder völlig zu ersetzen, ist es bereits bekannt, einen Prüfstand zur Verfügung zu stellen, mittels welchem die Unebenheiten einer Straße simuliert werden können. Bekannte Prüfstände weisen Laufrollen mit nichtverstellbarem Profil auf. Sie sind deshalb unflexibel und nur zu einer eingeschränkten Überprüfung eines Fahrzeugs geeignet.
In der DE 299 18 490.0 ist bereits ein Fahrzeugprüfstand be- schrieben, welcher profilierte Rollen aufweist. Jede dieser Laufrollen ist an ihrem Außenumfang mit einer Vielzahl von profilgebenden Klötzen versehen, welche jeweils in Radialrichtung der Laufrolle zum Zwecke einer Profiländerung der Laufrolle verstellbar sind. Die Laufrollen weisen jeweils ei- ne Breite auf, die im Bereich des Ein- bis Zweifachen der Breite eines Fahrzeugreifens liegt. Weiterhin ist der Fahrzeugprüfstand mit einer Rechnereinheit versehen, die zur Realisierung eines Prüfprogrammes dient. Beispielsweise kann die Rechnereinheit so programmiert sein, dass im Rahmen des Prüf- programmes automatisch unterschiedliche Straßenbeläge durch- eine Verstellung der Klötze der Laufrollen simuliert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kraftfahrzeugprüfstand anzugeben .
Diese Aufgabe wird durch einen Kraftfahrzeugprüfstand mit den im. Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass der Prüfstand durch die Verwendung eines Viermotorenkonzeptes in einer Vielzahl verschiedener Betriebsarten betreibbar ist. So kann der beanspruchte Prüfstand zur Prüfung von Fahrzeugen mit Front-, Heck- oder Allradantrieb verwendet werden. Weiterhin kann ein Prüfstand gemäß der Erfindung zur Simulation einer Berg- oder Talfahrt verwendet werden. Ferner ist auch eine Betriebsart möglich, bei welcher der Antrieb der Walzen durch die Asynchronmotoren erfolgt und das Kraftfahrzeug im Leerlauf betrieben wird, sowie eine Betriebsart, bei welcher der Antrieb der Walzen durch das Kraftfahrzeug erfolgt.
Die Breite der Walzen ist vorzugsweise so groß gewählt, dass auch durch leichte Lenkbewegungen des Fahrzeugs ein Schwimmen des Fahrzeugs auf den Walzen von links nach rechts oder umgekehrt hervorgerufen werden kann. Die Oberflächenbeschaffen- heit der Walzen kann über die Breite der Walzen veränderlich gestaltet werden. Dies erlaubt eine Simulation einer Testfahrt über verschiedene Straßenbeläge in einem einzigen Testzyklus.
Durch diesen Rütteltest ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. So können sich durch die beim Test hervorgerufenen Fahrzeugerschütterungen schlechte bzw. lose elektrische Steckverbindungen im Fahrzeug lösen. Diese gelösten Steckverbindungen werden in einer anschließenden ECOS-Prüfung (Electric-Check- Out-System) detektiert. Nachfolgend kann eine entsprechende Fehlerbeseitigung erfolgen.
Weiterhin setzen sich durch die Erschütterungen Fahrwerksteile, die vorher keiner großen Belastung unterworfen waren. Dies führt zu einer besseren Fahrwerkseinstellung, die beispielsweise unmittelbar hinter einem kombinierten ESP-/Rüt- telprüfstand durchgeführt werden kann. Ferner können Klapper- und Vibrationsgeräusche besser als in einer im Freien stattfindenden Rüttelstreckenfahrt lokalisiert und reproduziert werden. Witterungseinflüsse werden weitgehend ausgeschlossen.
Ferner kann gemäß der Erfindung der Winkelversatz zwischen den Walzen vom Anwender beliebig verändert werden, um unterschiedliche Straßenbeläge zu simulieren.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigt:
FIG 1 eine Prinzipskizze einer Seitenansicht mit wesentli- chen Bestandteilen eines KraftfahrzeugprüfStandes,
FIG 2 eine Prinzipskizze einer Draufsicht auf den Kraftfahrzeugprüfstand gemäß Figur 1 und
FIG 3 ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Zusammenwirkens der einzelnen Bestandteile eines Kraftfahrzeugprüfstandes gemäß der Erfindung.
Bei dem in den Figuren gezeigten Kraftfahrzeugprüfstand han- delt es sich um einen Rüttelprüfstand. Dieser weist vier Walzen auf, die jeweils mit einem unebenen Oberflächenbelag versehen sind. Zum Antrieb der Walzen ist jeweils ein wechselrichtergespeister Asynchronmotor vorgesehen, welcher mit der jeweiligen Walze über einen Zahnriemen verbunden ist. Zur Re- gelung der Geschwindigkeit und des Gleichlaufs der Walzen ist eine elektronische Steuer- und Regeleinheit vorgesehen. Das Rütteln am Fahrzeug, welches auf den Walzen positioniert ist, wird durch ein Drehen der Wagenräder auf den Walzen hervorgerufen. Letztere sind vorzugsweise hohle Stahlwalzen mit einem aus Metallplatten oder Stein bestehenden unebenen Oberflächenbelag, der auf die jeweilige Walze aufgebracht ist. Alle vier Walzen sind nach demselben Bestückungsschema gefertigt. In einer ersten Betriebsart erfolgt eine Testfahrt des Fahrzeugs durch einen Testfahrer auf den Walzen. In einer zweiten Betriebsart werden die Räder des ungebremsten, ausgekuppelten Fahrzeugs von den Walzen angetrieben. Die Steuer- und Regel- einheit stellt in beiden Betriebsarten einen Winkelgleichlauf zwischen den Walzen sicher. Weiterhin ist eine gezielte Verstellung der Relativlage der Walzen zueinander möglich, um verschiedene Fahrbahnbeläge zu simulieren.
Die FIG 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Seitenansicht mit wesentlichen Bestandteilen eines Kraftfahrzeugprüfstandes gemäß der Erfindung. Dieser ist mit vier Walzen 10, 20, 30, 40 versehen. Jede dieser Walzen ist innen hohl ausgebildet und auf ihrer Außenseite mit Pflasterbelagreihen 1, 2, 3, 4, ..., n versehen. Die Pflasterbelagreihen verlaufen jeweils in Axialrichtung der Walze. Die Breite jeder der Walzen ist vorzugsweise größer als das Zweifache der Breite eines Fahrzeugreifens. Vorzugsweise liegt die Breite einer WaJ" ze im Bereich zwischen 90 cm und 110 cm.
Jede der Pflasterbelagreihen weist mehrere nebeneinander angeordnete Pflastersteine auf, die vorzugsweise unterschiedliche Höhen haben. Die einander in Radialrichtung benachbarten Pflastersteine benachbarter Pflasterbelagreihen weisen eben- falls unterschiedliche Höhen auf. Die Pflastersteine dienen zur Nachbildung eines Kop steinpflaster-Straßenbelages .
Jede der Walzen 10, 20, 30, 40 ist über einen Zahnriemen 11, 21, 31, 41 mit einem Asynchronmotor 12, 22, 32, 42 verbunden, der zum Antrieb der jeweiligen Walze vorgesehen ist.
Weiterhin ist jede der Walzen 10, 20, 30, 40 mit einem Sensor-Betätigungselement 13, 23, 33, 43 versehen, welches bei einer Drehung der Walze einmal pro Umdrehung an einem Sensor 14, 24, 34, 44 vorbeiläuft, so dass von diesem ein Synchroni— sierimpuls bzw. ein Nullpositionssignal generiert wird. Die FIG 2 zeigt eine Draufsicht auf den in FIG 1 gezeigten Kraftfahrzeugprüfstand. Die verwendeten Bezugszeichen stimmen mit den in Figur 1 verwendeten Bezugszeichen überein. In der FIG 2 ist insbesondere der kopfsteinpflasterähnliche Aufbau des Oberflächenbelages der Walzen 10, 20, 30, 40 ersichtlich. Zum Antrieb der Walzen sind die Asynchronmotoren 12, 22, 32, 42 vorgesehen, die über Zahnriemen 11, 21, 31, 41 mit den Walzen bzw. einer die jeweilige Walze durchdringenden Achse verbunden sind. Mit b ist die Breite der Walzen bezeichnet.
Die FIG 3 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Zusammenwirkens der einzelnen Bestandteile eines Kraftfahrzeugprüfstandes gemäß der Erfindung.
Der gezeigte Kraftfahrzeugprüfstand weist vier Walzen 10, 20, 30, 40 auf. Auf der Walze 20 ist während des Prüfbetriebes das linke Vorderrad des Kraftfahrzeugs positioniert. Die Walze 20 wird von einem Asynchronmotor 22 unter Zwischenschaltung einer Getriebeübersetzung 27 angetrieben. Dieser Asyn- chronmotor wird von einem Wechselrichter 26 angesteuert, der von einer Regeleinheit 28 beeinflusst wird. Der Asynchronmotor 22 ist mit einem Tacho bzw. Impulsgeber 25 versehen, der pro Motorumdrehung eine Vielzahl von Tachoimpulsen abgibt, beispielsweise 1024. Das Ausgangssignal des Impulsgebers 25 wird der Regeleinheit 28 zugeführt. Die Walze 20 weist ein
Sensor-Betätigungsfähnchen 23 auf. Läuft dieses während einer Drehung der Walze an einem Sensor 24 vorbei, dann liefert dieser einen Synchronisierimpuls, der ebenfalls der Regeleinheit 28 zugeführt wird. Weiterhin empfängt die Regeleinheit 28 auch einen von einem Sensor 34 abgeleiteten Synchronisierimpuls und die von einem Tacho bzw. Impulsgeber 35 generierten Tachoimpulse.
Auf der Walze 10 ist während des Prüfbetriebes das rechte Vorderrad des Kraftfahrzeugs positioniert. Die Walze 10 wird- von einem Asynchronmotor 12 unter Zwischenschaltung einer Getriebeübersetzung 17 angetrieben. Dieser Asynchronmotor wird von einem Wechselrichter 16 angesteuert, der von einer Regeleinheit 18 beeinflusst wird. Der Asynchronmotor 12 ist mit einem Tacho bzw. Impulsgeber 15 versehen, der pro Motorumdrehung eine Vielzahl von Tachoimpulsen abgibt, beispielsweise 1024. Das Ausgangssignal des Impulsgebers 15 wird der Regeleinheit 18 zugeführt. Die Walze 10 weist ein Sensor-Betätigungsfähnchen 13 auf. Läuft dieses während einer Drehung der Walze an einem Sensor 14 vorbei, dann liefert dieser einen Synchronisierimpuls, der ebenfalls der Regeleinheit 18 zuge- führt wird. Weiterhin empfängt die Regeleinheit 18 auch den vom Sensor 24 abgeleiteten Synchronisierimpuls und die vom Tacho bzw. Impulsgeber 25 generierten Tachoimpulse.
Auf der Walze 40 ist während des Prüfbetriebes das rechte Hinterrad des Kraftfahrzeugs positioniert. Die Walze 40 wird von einem Asynchronmotor 42 unter Zwischenschaltung einer Getriebeübersetzung 47 angetrieben. Dieser Asynchronmotor wird von einem Wechselrichter 46 angesteuert, der von einer Regeleinheit 48 beeinflusst wird. Der Asynchronmotor 42 ist mit einem Tacho bzw. Impulsgeber 45 versehen, der pro Motorumdrehung eine Vielzahl von Tachoimpulsen abgibt, beispielsweise 1024. Das Ausgangssignal des Impulsgebers 45 wird der Regeleinheit 48 zugeführt. Die Walze 40 weist ein Sensor-Betätigungsfähnchen 43 auf. Läuft dieses während einer Drehung der Walze an einem Sensor 44 vorbei, dann liefert dieser einen
Synchronisierimpuls, der ebenfalls der Regeleinheit 48 zugeführt wird. Weiterhin empfängt die Regeleinheit 48 auch den vom Sensor 14 abgeleiteten Synchronisierimpuls und die vom Tacho bzw. Impulsgeber 15 generierten Tachoimpulse.
Auf der Walze 30 ist während des Prüfbetriebes das linke Hinterrad des Kraftfahrzeugs positioniert. Die Walze 30 wird von einem Asynchronmotor 32 unter Zwischenschaltung einer Getriebeübersetzung 37 angetrieben. Dieser Asynchronmotor wird von einem Wechselrichter 36 angesteuert, der von einer Regelein-- heit 38 beeinflusst wird. Der Asynchronmotor 32 ist mit einem Tacho bzw. Impulsgeber 35 versehen, der pro Motorumdrehung eine Vielzahl von Tachoimpulsen abgibt, beispielsweise 1024. Das Ausgangssignal des Impulsgebers 35 wird der Regeleinheit 38 zugeführt. Die Walze 30 weist ein Sensor-Betätigungsfähnchen 33 auf. Läuft dieses während einer Drehung der Walze an einem Sensor 34 vorbei, dann liefert dieser einen Synchronisierimpuls, der ebenfalls der Regeleinheit 38 zugeführt wird. Weiterhin empfängt die Regeleinheit 38 auch den vom Sensor 44 abgeleiteten Synchronisierimpuls und die vom Tacho bzw. Impulsgeber 45 generierten Tachoimpulse.
Der in der FIG 3 dargestellte Kraftfahrzeugprüfstand erlaubt eine Prüfung von Front-, Heck- und Allradfahrzeugen. Im Betrieb des PrüfStandes wird jeweils einer der Walzen Masterfunktion und den anderen Walzen Slavefunktion zugeordnet. Für Fahrzeuge mit Frontantrieb ist beispielsweise der linken vorderen Walze 20 Masterfunktion zugeordnet. Für Fahrzeuge mit Heckantrieb ist beispielsweise der rechten hinteren Walze 40 Masterfunktion zugeordnet. Für Fahrzeuge mit Allradantrieb kann beispielsweise der linken vorderen Walze 20 oder der linken hinteren Walze 30 Masterfunktion zugeordnet sein.
Dies wird nachstehend für Fahrzeuge mit Frontantrieb beispielhaft erläutert:
Der Regeleinheit 28 wird von einer übergeordneten Steuerung 50 ein Drehzahlsollwert vorgegeben. Die Regeleinheit 28 beeinflusst den Wechselrichter 26 in Abhängigkeit vom Drehzahlsollwert derart, dass der Wechselrichter den Asynchronmotor 22 in Abhängigkeit vom Drehzahlsollwert ansteuert. Dieser wiederum treibt über die Getriebeübersetzung 27 'die Walze 20 an, so dass sich diese mit einer vom Drehzahlsollwert abhängigen Drehzahl dreht. Während dieser Drehung der Walze 20 läuft das Sensor-Betätigungsfähnchen 23 einmal pro Umdrehung der Walze am Sensor 24 vorbei, der daraufhin einen Synchroni- sierimpuls abgibt. Dieser Synchronisierimpuls wird der Regeleinheit 28 und der der Walze 10 zugeordneten Regeleinheit 18 zugeführt. Weiterhin werden die vom Motor 22 mittels des Im- pulsgebers 25 abgeleiteten Tachoimpulse ebenfalls der Regeleinheit 28 und der der Walze 10 zugeordneten Regeleinheit 18 zugeführt. Ferner erhält die Regeleinheit 28 auch die vom Impulsgeber 35, der der hinteren linken Walze 30 zugeordnet ist, und die vom Sensor 34, der ebenfalls der hinteren linken Walze 30 zugeordnet ist, generierten Impulse zugeleitet.
Die Regeleinheit 28 weist einen Weg-/Winkelregler und einen Drehzahlregler auf. Der Weg-/Winkelregler trägt dabei zu ei- ner Feinkorrektur der Drehzahl bei, indem er die vom Asynchronmotor 22 und der Walze 20 abgeleiteten Impulse mit den vom Asynchronmotor 32 und der Walze 30 abgeleiteten Impulse vergleicht, und in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz dem Drehzahlregler ein Feinkorrektursignal zur Verfügung stellt. Dieses wird im Drehzahlregler dem von der übergeordneten Steuerung bereitgestellten Drehzahlsollwertsignal überlagert. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers dient zur An- steuerung des Asynchronmotors 22, der die linke vordere, als Master dienende Walze 20 antreibt.
Die Regeleinheit 18, die ebenfalls einen Weg-/Winkelregler und einen Drehzahlregler aufweist, erhält von der übergeordneten Steuerung 50 ebenfalls den Drehzahlsollwert zugeführt. Dieser dient dort als Grobsollwert. Weiterhin werden der Re- geleinheit 18 der vorderen rechten Walze 10 die vom Impulsgeber 25 und vom Sensor 24 des Masters abgeleiteten Tacho- und Synchronisierimpulse als Sollwerte zugeführt. Diese werden im Weg-/Winkelregler der Regeleinheit 18 mit den vom Impulsgeber 15 und vom Sensor 14 generierten Tacho- und Synchronisierim- pulsen, die jeweils Istwerte darstellen, verglichen. In Abhängigkeit von der ermittelten Differenz stellt der Weg-/Win- kelregler dem Drehzahlregler ein Feinkorrektursignal zur Verfügung. Dieses wird im Drehzahlregler dem Grobsollwert überlagert. Das Ausgangssignal des Drehzahlreglers dient zur An- Steuerung des Asynchronmotors 12, der die rechte vordere, al-s Slave dienende Walze 10 antreibt. cυ ω IV» IV) F-» π o Cπ o Cπ O Cπ
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Beim vorstehend beschriebenen Konzept erfolgt eine Nachführung der Slaveantriebe bezüglich des Masterantriebs zum Erreichen des Winkelgleichlaufes. In vorteilhafter Weise kann diese Nachführung auch im Sinne eines parametrierten Winkel- Versatzes zwischen den Antrieben erfolgen. Da - wie bereits oben ausgeführt wurde - alle vier Walzen nach demselben Bestückungsschema gefertigt sind, kann durch eine gegebenenfalls mehrfache Veränderung des Winkelversatzes eine Simulation verschiedener Straßenbeläge in einem einzigen Testzyklus erfolgen.
Das vorstehende Konzept ist in zwei Betriebsarten verwendbar. In einer ersten dieser beiden Betriebsarten wird das auf den Walzen positionierte Fahrzeug im ungebremsten Zustand ausge- kuppelt betrieben, so dass die Drehung der Räder des Fahrzeugs durch die angetriebenen Walzen hervorgerufen wird. In der zweiten Betriebsart wird das Drehen der Räder des auf den Walzen positionierten Fahrzeugs durch eine Betätigung des Gaspedals des Fahrzeugs ausgelöst.
Weiterhin kann in vorteilhafter Weise auch eine Berg- oder Talfahrt simuliert werden. Zu diesem Zweck wird dem als Master dienenden Antrieb ein positives bzw. ein negatives Drehmoment vorgegeben.
An den Walzen sind keine zusätzlichen Bremsen notwendig. Ein eventuelles Bremsen der Walzen erfolgt über eine entsprechende Ansteuerung der Asynchronmotoren.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeugprüfstand mit: vier Walzen (10, 20, 30, 40) , die jeweils einen unebenen Oberflächenbelag aufweisen und vier Asynchronmotoren (12, 22, 32, 42), von den jeder zum Antrieb einer der Walzen dient.
2. Kraftfahrzeugprüfstand nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Breite (b) der Walzen größer als das Zweifache der
Breite eines Fahrzeugreifens ist.
3. Kraftfahrzeugprüfstand nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Breite (b) der Walzen im Bereich von 90 cm bis 110 cm liegt.
4. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Walzen an ihrem Außenumfang jeweils mit einer Vielzahl von in Axialrichtung verlaufenden Belagreihen (1, 2, 3, 4, ... , n) versehen sind.
5. Kraftfahrzeugprüf stand nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Belagreihen Pflasterbelagreihen aus Stein oder Me- tall sind.
6. Kraftfahrzeugprüf stand nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jede Pflasterbelagreihe aus mehreren nebeneinander ange- ordneten Pflastersteinen besteht.
7. Kraftfahrzeugprüf stand nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c e t , dass nebeneinander angeordnete Pflastersteine unterschiedliche Höhen aufweisen. -
8. Kraft fahrzeugprüf stand nach Anspruch 6 oder 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass nebeneinander angeordnete, unterschiedlichen Pflasterbelagreihen angehörende Pflastersteine unterschiedliche Höhen aufweisen.
9. Kraftfahrzeugprüf stand nach einem der Ansprüche 6 - 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Pflasterbelagreihen zur Nachbildung eines Kopfstein- pflaster-Straßenbelages dienen.
10. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Asynchronmotoren jeweils wechselrichtergespeist sind.
11. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er pro Walze eine Regeleinheit (18, 28, 38, 48) aufweist, die zur Regelung der Geschwindigkeit und des Winkelgleichlaufs der Walzen dient.
12. Kraftfahrzeugprüfstand nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jede der Walzen mit einem Nullpositionsgeber (13, 23, 33, 43) versehen ist.
13. Kraftfahrzeugprüf stand nach Anspruch 11 oder 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Regeleinheit die Asynchronmotoren im Sinne eines Betriebes mit wählbarem Winkelversatz zwischen den Walzen steuert.
14. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der Ansprüche 11 - 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass einer der Walzen Masterfunktion und den anderen Walzen Slavefunktion zugeordnet ist.
15. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er zur Prüfung von Front-, Heck- und/oder Allradfahrzeugen dient.
16. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er zwei Betriebsarten aufweist, wobei - in der ersten Betriebsart der Antrieb der Walzen durch die
Asynchronmotoren erfolgt und das Kraftfahrzeug im Leerlauf betrieben wird und in der zweiten Betriebsart der Antrieb der Walzen durch das Kraftfahrzeug erfolgt.
17. Kraftfahrzeugprüfstand nach einem der Ansprüche 14 - 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zur Simulation einer Berg- oder Talfahrt dem Master ein negatives oder positives Drehmoment vorgegeben wird.
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