WO2008119326A1 - Rollenprüfstand für ein- und mehrachsgetriebene fahrzeuge mit elektrischer koppelung der antriebsachsen - Google Patents

Rollenprüfstand für ein- und mehrachsgetriebene fahrzeuge mit elektrischer koppelung der antriebsachsen Download PDF

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WO2008119326A1
WO2008119326A1 PCT/DE2008/000506 DE2008000506W WO2008119326A1 WO 2008119326 A1 WO2008119326 A1 WO 2008119326A1 DE 2008000506 W DE2008000506 W DE 2008000506W WO 2008119326 A1 WO2008119326 A1 WO 2008119326A1
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Anton Knestel
Roland Hank
Norman Träger
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Maha Maschinenbau Haldenwang Gmbh & Co. Kg
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    • 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

Definitions

  • Roller dynamometer for single- and multi-axle vehicles with electrical coupling of the drive axles
  • Roller test stands are very widespread in vehicle development, in exhaust gas certification and in the workshop area. Essentially, differences are made between so-called crown rolls or double rolls, with the crown roll rolling over the vehicle wheel on the "vertex", that is, in the middle of the test bed roll.
  • test benches are the so-called one-axle test benches.
  • the growing market penetration of all-wheel drive vehicles increasingly requires the use of multi-axle (two-axle) test benches. This is also advantageous from another vehicle development when the non-driven vehicle axle is also driven. In this case, all vehicle sensors - ABS, antislip control, etc. - are in normal operation.
  • additional setup effort shutdown of the slip control, etc.
  • JP 92-43 520 A such a test bed is described in the twin-roller concept.
  • the coupling of the two roller sets is ensured here by a laterally mounted flat belt unit. Due to the fact that the wheelbases of this test bench unit must be adjustable (usually between 2 and 4 m), the cost of length compensation of the flat belt is relatively high. In addition, occur via the belt drives additional parasitic losses.
  • JP 11-01 433 A Another embodiment is shown in JP 11-01 433 A.
  • a combination of apex roller and double roller was chosen as the concept.
  • the essential here, however, is again the coupling of the test stand rollers by means of a flat belt.
  • the length compensation for the flat belt is realized via a toggle lever system.
  • an eddy current brake is flanged on both rollers in this example.
  • the belt only has to accomplish synchronization or load balancing.
  • US Pat. No. 5,101,660 describes a test stand which dispenses with mechanical coupling and uses a so-called electric shaft for this purpose. To keep the engine power in a reasonable range, additional flywheels are used. The synchronization of the roles is ensured by taking the sum of the braked by the test Integrated forces and divided by the vehicle mass to be simulated. According to Newton's 2nd law, a speed setpoint is generated here, which is specified as the setpoint for the two motor controllers. Thus, the two axes run synchronously without mechanical connection.
  • a disadvantage of this method is that the mass to be simulated is below the fractional line, i. This can only be achieved if the test bed rolls have a low inertial mass and the flywheels have a relatively large inertial mass, but this requires a lot of construction work, because it would be more cost-effective to use To provide simulating mass directly through the material thickness and thus the mass of the rollers.
  • Eddy current brakes are used as in the former JP documents. Eddy current brakes are a very cost effective and powerful way to absorb mechanical drive energy. The absorbed energy is converted into heat. A disadvantage of these brakes is that they only brake and can not drive, i. for synchronization other means must be found.
  • a combination between electric drive (eg 4-quadrant drive) and power absorber (eg eddy current brake) is used.
  • power absorbers eg eddy current brakes
  • drive means eg electric drives
  • the actual power delivered by the vehicle is converted into heat via one or more eddy current brakes.
  • the invention can be used for single and / or multi-axis drives of vehicles and can thus include the testing of single-axle driven vehicles, four-wheel drive vehicles and / or multi-axle driven vehicles.
  • chassis dynamometers part of the translational vehicle mass is generated or simulated by the rotating masses of the test bench.
  • the difference between the two speeds is fed to a PID controller.
  • the output of the PID controller is fed in the front roller set as a nominal tractive force.
  • the same value is in the rear roller set, but with fed in opposite sign. If, for example, the rear roller set is then rotated, ie accelerated, by a vehicle with only one driven axle, a speed difference occurs at the regulator input.
  • This speed difference is passed through the controller and fed to the two drives as a target force, the signal for the front roller set is passed through a negator.
  • the synchronization behaves as the belt drive so that on the driven vehicle axle an additional load is applied to accelerate the non-driven roller set with.
  • the energy flow is not transmitted via the mechanics (belt or cardan shaft), but electrical energy is generated via the driven (braking) drive and absorbed again by the braking (driven) drive.
  • the energy flow from the grid is only used to balance the efficiencies and the drives.
  • the rear axle for example, is driven with 20 kW and 16 kW as electrical energy for supply. This is again with the efficiency of 80% (16 kW x 0.8) in 12.8 kW as mechanical power fed into the front axle via the front roller set. The difference of 7.2 kW is taken from the grid and used for the losses of the drives.
  • the entire test bench front and rear axle roller set) is neither fed nor withdrawn energy.
  • the differential speed of the two roller sets is "0", i.e. the electrical exchange performance is "0" or at least very small.
  • the energy introduced by the vehicle is absorbed by the eddy current brakes.
  • the electric drives can have measuring means which detect a torque-forming current.
  • the moment-forming current value is a measure of the torque of the electric drive.
  • the electric drive may comprise measuring means which are formed by a measuring shaft or in a pendulum machine by, for example, a load cell.
  • a force simulation can now be controlled in opposite phase to the two sets of rollers or their electric drives via a controller in such a way that the sum of the forces of the front and rear roller sets is or remains essentially "0" ,
  • a torque measuring hub can be provided which receives the drive torque of the roller sets, wherein the control or control of the test bench by a control unit the Driving moments of the front and rear roller set holds the same size, but with the opposite sign.
  • One or both sets of rollers may have one or more rollers. It is conceivable, for example, to provide a continuous roller for both wheels of a vehicle axle. This also applies to the use of double rollers.
  • FIG. 2 is a perspective view of a test stand with a front and a rear roller set
  • FIG. 1 shows a unit of the article according to the invention.
  • the rollers 1 are connected torsionally rigid with the eddy current brakes 2.
  • the rollers 1 are listed thick-walled, so that the entire simulated mass z. B. preferably corresponds to a mean of the vehicle mass
  • the eddy current brakes 2 are oscillating and are supported against a force measuring element 3 from.
  • a drive motor 4 is also connected via a belt 5 with a roller set formed from two rollers connected.
  • the rollers 1 are connected in the middle, for example by a propeller shaft, so that the whole drive train - brakes, rollers and motor - rotatably connected to each other.
  • FIG. 2 shows a test system for the front and rear side of a vehicle.
  • a rear roller set 6 and a front roller set 7 are slidably arranged in the direction of travel, wherein a center cover 8, e.g. is designed as a telescopic metal sheet. Between the rear roller set 6 and the front roller set 7 no operative connection is required.
  • FIG. 3 shows a test stand unit in three different views.
  • FIG. 4 shows an electrical block diagram.
  • the drive motors 4 are each connected to an inverter 10 or drive controller.
  • the inverters 10 are coupled via a DC voltage intermediate circuit (DC bus).
  • a power supply 12 buffers so much energy in a DC link 11 from the network, as is lost by the efficiencies of the drives 4.
  • the arrows 14 show the energy exchange. According to this realization, the power supply unit 12 does not have to be capable of regenerative feedback. This leads to a cost effective solution.
  • FIG. 5 shows another technical design of the inverter 10.
  • the energy exchange (arrows 14) takes place between the two drive motors 4, without energy being taken from the network for this purpose (except the losses). Only the electrical connection is made via the network power L 1 , L2, L3.
  • the power supply 12 is integrated here in the inverter or drive controller 10.
  • FIG. 6 shows the test bed control and, in particular, the synchronization of the test bed rolls 1.
  • the test stand rollers 1 are connected to the eddy current brake 2 via belt 5 to the drive motors 4.
  • a speed sensor 15 per roller set 6, 7 is installed.
  • the speed sensor 15 may be an analog tachogenerator, an incremental encoder or the like. be. In an incremental encoder, the pulses corresponding to a distance must be differentiated to obtain a speed.
  • the two speeds of the two roller sets 6, 7 are subtracted in a comparator 16 and fed to a PID controller 17.
  • the controller is fed to a first output regulator 10. Furthermore, the controller output is fed to a multiplier 18 and thus multiplied by -1 and therefore negated.
  • This signal is now supplied to a second drive controller 10.
  • the drive controllers 10 are connected via an electrical connection to the power supply unit 12, wherein the power supply unit 12 only feeds the losses of the drive motors 4 into the system.
  • the actual control and regulation of the test bench we are taken over by a test bench control 20.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rollenprüfstand, insbesondere für ein- und/oder mehrachsige Antriebe, mit einem vorderen und einem hinteren Rollensatz (6,7), wobei jeder Rollensatz (6, 7) jeweils zumindest eine Laufrolle (1) aufweist, die mit zumindest einem elektrischen Antrieb (4) und zumindest einem Leistungsabsorber (2) in Verbindung steht, wobei eine Gesamtmasse der Laufrollen (1) zumindest teilweise eine Fahrzeugmasse eines zu prüfenden Fahrzeugs simuliert und eine Geschwindigkeitssynchronisation der Rollensätze (6, 7) durch eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Antriebe (4) und der Leistungsabsorber (2) erfolgt.

Description

PATENTANMELDUNG
Rollenprüfstand für ein- und mehrachsgetriebene Fahrzeuge mit elektrischer Koppelung der Antriebsachsen
Rollenprüfstände sind in der Fahrzeugentwicklung, in der Abgaszertifizierung sowie im Werkstattbereich sehr weit verbreitet. Unterschieden wird im Wesentlichen zwischen sogenannten Scheitelrollen bzw. Doppelrollen, wobei bei der Scheitelrolle das Fahrzeugrad auf dem „Scheitel", d.h. also mittig auf der Prüfstandrolle abrollt. Bei der Doppelrolle steht das Fahrzeugrad praktisch in dem Rollenprisma der beiden Prüf standrollen.
Bei großen, sehr genauen Prüfständen ist ein Trend hin zur Scheitelrolle erkennbar. Bei diesen Prüfständen ist die erreichbare Genauigkeit und die Reifenbelastung durch die anfallende Walkarbeit geringer als bei Doppelrollenprüfständen. Dagegen ist bei Doppelrollenprüfständen die Fesselung des Fahrzeugs im Rollenprüfstand einfacher.
Die große Mehrzahl von Prüfständen sind die sogenannten Ein- Achs-Prüfstände. Die wachsende Marktverbreitung von allrad- getriebenen Fahrzeugen erfordern in steigendem Maße den Einsatz von Mehr-Achs- (Zwei-Achs-) Prüfständen. Dies ist auch aus einer anderen Fahrzeugentwicklung heraus von Vorteil, wenn die nicht angetriebene Fahrzeugachse mit angetrieben wird. In diesem Fall sind alle Fahrzeugsensoren - ABS, Antischlupfregler usw. - im normalen Betrieb. Dagegen ist bei Ein-Achs-Prüfständen auch bei einachsgetriebenen Fahrzeugen ein zusätzlicher Rüstaufwand (Abschaltung der Schlupfregler etc.) erforderlich.
In der JP 92-43 520 A ist ein solcher Prüfstand im Doppelrollenkonzept beschrieben. Die Koppelung der beiden Rollensätze wird hier durch eine seitlich angebrachte Flachriemeneinheit gewährleistet. Bedingt durch die Tatsache, dass die Radstände dieser Prüfstandseinheit einstellbar sein müssen (in der Regel zwischen 2 und 4 m), ist der Aufwand für den Längenausgleich des Flachriemens relativ hoch. Darüber hinaus treten über die Riementriebe zusätzliche parasitäe Verluste auf.
Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in der JP 11-01 433 A gezeigt. Dabei wurde eine Kombination von Scheitelrolle und Doppelrolle als Konzept gewählt. Das wesentliche hier ist jedoch wieder die Koppelung der Prüfstandsrollen mittels eines Flachriemens. Der Längenausgleich für den Flachriemen wird dabei über ein Kniehebelsystem realisiert. Um den Kraft- bzw. Leistungsfluss im Riemen zu begrenzen, wird bei diesem Beispiel an beiden Rollen eine Wirbelstrombremse angeflanscht. Der Riemen muss hierbei nur die Synchronisation bzw. den Lastenausgleich bewerkstelligen.
In der US 5, 101,660 ist ein Prüfstand beschrieben, der auf eine mechanische Koppelung verzichtet und dafür eine sogenannte elektrische Welle verwendet. Um die Motorleistungen in einem sinnvollen Bereich zu halten, werden zusätzliche Schwungräder verwendet. Die Synchronisation der Rollen wird dadurch gewährleistet, dass man die Summe der vom Prüfstand gebremsten Kräfte integriert und durch die zu simulierende Fahrzeugmasse dividiert. Nach dem 2. Newtonschen Gesetz wird hier ein Geschwindigkeitssollwert erzeugt, der den beiden Motorreglern als Sollwert vorgegeben wird. Damit laufen die beiden Achsen ohne mechanische Verbindung geschwindigkeitssynchron.
Ein Nachteil von diesem Verfahren ist jedoch, dass die zu simulierende Masse unter dem Bruchstrich steht, d.h. dass die zu simulierende Masse nie „0" werden darf. Dies kann nur dadurch erreicht werden, dass die Prüfstandrollen eine geringe träge Masse und die Schwungräder eine relativ große träge Masse besitzen. Dies erfordert jedoch einen hohen Bauaufwand, weil es kosteneffizienter wäre, die zu simulierende Masse direkt durch die Materialdicke und somit die Masse der Laufrollen bereit zu stellen.
In der DE 199 00 620 Al ist ebenfalls ein Prüfstand dargestellt, der ohne eine mechanische Verbindung der Laufrollen auskommt. Hierbei wird eine Fahrzeugmasse dahingehend simuliert, dass von den Rollen die Beschleunigung erfasst und mit der zu simulierenden Masse multipliziert wird. Daraus ergibt sich ein Kraftwert, der durch die Antriebsmaschinen geregelt wird. Eine Besonderheit dieser Lösung ist die Synchronisierung der Antriebsmaschinen. Dabei werden die Winkel der beiden Rollen erfasst und die zu simulierenden Kräfte in Abhängigkeit dieser Winkeldifferenz auf die Vorder- bzw. Hinterachse verteilt.
Der Nachteil der beiden oben genannten Lösungen ist, dass man sehr große Elektromaschinen verwenden muss, um die Fahrzeugantriebsleistungen zu absorbieren. Will man z.B. bei einem Fahrzeug mit 200 kW Motorleistung die Antriebsleistung messen, muss die installierte Leistung der Antriebe und auch der Netzanschluss ebenfalls in dieser Netzkategorie sein. Dies ist bei industriellen Prüfständen sicherlich kein Problem und hat überdies den Vorteil, dass die von dem Kraftfahrzeug eingespeiste Energie regenerativ in das Netz zurückgespeist wird.
Sollen nun solche Prüfstände im Reparatur- oder Prüfgewerbe benutzt werden, ist ein derartiger Investitionsaufwand nicht akzeptabel. Aus diesem Grunde werden wie bei den erst genannten JP-Schriften eine oder mehrere Wirbelstrombremsen verwendet. Wirbelstrombremsen stellen eine sehr kostengünstige und leistungsstarke Möglichkeit dar, mechanische Antriebsenergie zu absorbieren. Die absorbierte Energie wird hierbei in Wärme umgewandelt. Ein Nachteil dieser Bremsen ist, dass sie nur bremsen und nicht antreiben können, d.h. für die Synchronisation müssen andere Mittel gefunden werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Rollenprüfstand insbesondere für Kraftfahrzeuge mit ein- und/ oder zweiachsigen Antrieben zu schaffen, bei dem der mechanische Aufwand vermindert und die Leistungsaufnahme verringert ist.
Die Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausführungsformen der Erfindung. Erfindungsgemäß wird eine Kombination zwischen elektrischem Antrieb (z.B. 4-Quadrant- Antrieb) und Leistungsabsorber (z.B. Wirbelstrombremse) eingesetzt. Zur Synchronisation der beiden Rollensätze sind daher zusätzlich zu den Leistungsabsorbern (z.B. Wirbelstrombremsen) Antriebsmittel (z.B. elektrische Antriebe) vorgesehen, um die Synchronisation zu gewährleisten. Dabei werden nur die Kräfte von der Antriebsmaschine aufgebracht, die zum Synchronisieren der Geschwindigkeit notwendig sind. Die eigentliche vom Fahrzeug erbrachte Leistung wird über eine oder mehrere Wirbelstrombremsen in Wärme umgesetzt.
Die Erfindung ist einsetzbar für ein- und/ oder mehrachsige Antriebe von Fahrzeugen und kann somit die Prüfung von einachsig angetriebenen Fahrzeugen, von Allradfahrzeugen und/ oder von mehrachsig angetriebenen Fahrzeugen umfassen.
Bei Rollenprüfständen wird ein Teil der translatorischen Fahrzeugmasse durch die rotatorischen Massen des Prüfstands erzeugt bzw. simuliert.
Bei dem erfindungsgemäßen Gegenstand wird dies durch die Auslegung der Rollenhüllen (dickwandig) realisiert. Zusätzliche rotierende Schwungmassen sind nicht erforderlich (wie bei der US 5, 101 ,660).
Zum Synchronisieren der beiden Rollensätze wird die Differenz der beiden Geschwindigkeiten einem PID-Regler zugeführt. Der Ausgang des PID-Reglers wird im vorderen Rollensatz als Soll-Zugkraft eingespeist. Der gleiche Wert wird im hinteren Rollensatz, jedoch mit umgekehrtem Vorzeichen eingespeist. Wird nun z.B. durch ein Fahrzeug mit nur einer angetriebenen Achse der hintere Rollensatz in Drehung versetzt, d.h. beschleunigt, tritt am Reglereingang eine Drehzahldifferenz auf. Diese Drehzahldifferenz wird über den Regler geführt und den beiden Antrieben als Sollkraft eingespeist, wobei das Signal für den vorderen Rollensatz über einen Negierer geführt wird.
Durch diesen Vorgang wir die vom Fahrzeug angetriebene Achse gebremst und die nicht angetriebene Achse mit dem gleichen Betrag beschleunigt. Insgesamt bleibt der ganze Regelvorgang - für das Fahrzeug gesehen - energieneutral, so dass diese Synchronisierung auf das weitere Regelverhalten des Prüfstands keinen Einfluss mehr nimmt.
Die Synchronisierung verhält sich wie beim Riementrieb so, dass an der angetriebenen Fahrzeugachse eine zusätzliche Last aufzubringen ist, um den nicht angetriebenen Rollensatz mit zu beschleunigen. Der Energiefluss wird hierbei nicht über die Mechanik (Riemen oder Kardanwelle) übertragen, sondern es wird über den angetriebenen (bremsenden) Antrieb elektrische Energie erzeugt und vom bremsenden (angetriebenen) Antrieb wieder absorbiert. Der Energiefluss aus dem Netz wird dabei nur dazu benutzt, die Wirkungsgrade und die Antriebe auszugleichen.
Wenn z.B. die Antriebe mit Umrichtern einen Wirkungsgrad von 80 % haben, wird beispielsweise die Hinterachse mit 20 kW angetrieben und 16 kW als elektrische Energie zur Versorgung gestellt. Diese wird wieder mit dem Wirkungsgrad von 80 % (16 kW x 0,8) in 12,8 kW als mechanische Leistung in die Vorderachse über den vorderen Rollensatz eingespeist. Die Differenz von 7,2 kW wird aus dem Netz entnommen und für die Verluste der Antriebe gebraucht. Dem Gesamt-Prüfstand (Vorder- und Hinterachsenrollensatz) wird dabei weder Energie zugeführt noch entzogen.
Wenn z.B. bei einer Leistungsprüfung bei 100 km/h die Wirbelstrombremsen aktiviert werden, ist die Differenzgeschwindigkeit der beiden Rollensätze „0", d.h. die elektrische Austauschleistung ist „0" oder zumindest sehr klein. Je nach Fahrzeugantrieb wird die vom Fahrzeug eingeleitete Energie durch die Wirbelstrombremsen absorbiert.
Weiterhin können die elektrische Antriebe Messmittel aufweisen, die einen momentbildenden Strom erfassen. Der momentbildende Stromwert ist ein Maß für das Drehmoment des elektrischen Antriebs. Weiterhin kann der elektrische Antrieb Messmittel aufweisen, die durch eine Messwelle oder bei einer Pendelmaschine durch beispielsweise eine Kraftmessdose gebildet werden. Bei allrad- angetriebenen bzw. mehrachsig angetriebenen Fahrzeugen kann nun über einen Regler eine Kräftesimulation derart gegenphasig auf die beiden Rollensätze bzw. deren elektrischen Antriebe eingesteuert werden, dass die Summe der Kräfte des vorderen und des hinteren Rollensatzes im wesentlichen „0" ist bzw. bleibt.
Weiterhin kann eine Drehmomentmessnabe vorgesehen werden, die die Antriebsmomente der Rollensätze aufnimmt, wobei die Regelung bzw. Steuerung des Prüfstands durch eine Steuereinheit die Antriebsmomente des vorderen und des hinteren Rollensatzes gleich groß hält, jedoch mit umgekehrten Vorzeichen.
Ein oder beide Rollensätze können eine oder mehrere Laufrollen aufweisen. Es ist beispielsweise denkbar, eine durchgehende Laufrolle für beide Räder einer Fahrzeugachse vorzusehen. Dies gilt auch für den Einsatz von Doppelrollen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 zwei perspektivische Ansichten eines Prüfstands,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Prüfstands mit einem vorderen und einem hinteren Rollensatz,
Fig. 3 Seiten- und eine Draufsicht auf einen Prüfstand,
Fig. 4, 5 und 6 Blockschaltbilder von verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung.
In der Figur 1 ist eine Einheit des erfmdungsgemäßen Gegenstandes abgebildet. Dabei sind die Laufrollen 1 mit den Wirbelstrombremsen 2 drehsteif verbunden. Die Laufrollen 1 sind dickwandig aufgeführt, so dass die gesamte simulierte Masse z. B. vorzugsweise einem Mittel der Fahrzeugmasse entspricht Die Wirbelstrombremsen 2 sind pendelnd gelagert und stützen sich gegen ein Kraftmesselement 3 ab. Ein Antriebsmotor 4 ist über einen Riemen 5 ebenfalls mit einem aus zwei Laufrollen gebildeten Rollensatz verbunden. Die Laufrollen 1 sind in der Mitte z.B. durch eine Gelenkwelle verbunden, so dass der ganze Antriebsstrang - Bremsen, Rollen und Motor - drehfest miteinander in Verbindung stehen.
In Figur 2 ist eine Prüfanlage für die Front- und Heckseite eines Fahrzeugs dargestellt. Ein Heckrollensatz 6 und ein Frontrollensatz 7 sind in Fahrtrichtung verschiebbar angeordnet, wobei eine Mittelabdeckung 8 z.B. als teleskopierbare Blechtafel ausgeführt ist. Zwischen dem hinteren Rollensatz 6 und dem vorderen Rollensatz 7 ist keinerlei Wirkverbindung erforderlich.
Die Figur 3 zeigt eine Prüfstandseinheit in drei verschiedenen Ansichten.
In der Figur 4 ist ein elektrisches Blockschaltbild dargestellt. Hier sind die Antriebsmotoren 4 jeweils mit einem Inverter 10 bzw. Antriebsregler verbunden. Die Inverter 10 sind über einen Gleichspannungszwischenkreis (DC-Bus) gekoppelt. Ein Netzteil 12 puffert so viel Energie in einen Zwischenkreis 11 aus dem Netz, wie durch die Wirkungsgrade der Antriebe 4 verloren geht. Mit den Pfeilen 14 ist der Energieaustausch dargestellt. Gemäß dieser Realisierung muss das Netzteil 12 nicht rückspeisefähig sein. Dies führt zu einer kostengünstigen Lösung.
In Figur 5 ist eine andere technische Bauart der Inverter 10 dargestellt. Auch bei dieser Konstellation erfolgt der Energieaustausch (Pfeile 14) zwischen den beiden Antriebsmotoren 4, ohne dass dazu Energie aus dem Netz entnommen wird (mit Ausnahme der Verluste). Lediglich der elektrische Anschluss wird über die Netzleistung L1, L2, L3 hergestellt. Das Netzteil 12 ist hier in den Inverter bzw. Antriebsregler 10 integrieret.
In Figur 6 ist die Prüfstandssteuerung bzw. -regelung und hier speziell die Synchronisation der Prüfstandsrollen 1 dargestellt. Die Prüfstandsrollen 1 sind mit der Wirbelstrombremse 2 über Riemen 5 mit den Antriebsmotoren 4 verbunden. Zusätzlich zur Koppelung der Rollen mit Bremse und Motor ist ein Geschwindigkeitsgeber 15 pro Rollensatz 6, 7 eingebaut. Der Geschwindigkeitsgeber 15 kann ein analoger Tachogenerator, ein Inkrementalencoder o.a. sein. Bei einem Inkrementalencoder müssen die Impulse, die einer Wegstrecke entsprechen, differenziert werden, um eine Geschwindigkeit zu erhalten. Die beiden Geschwindigkeiten der beiden Rollensätze 6, 7 werden in einem Vergleicher 16 subtrahiert und einem PID-Regler 17 zugeführt. Der Regler wird einem ersten Abtriebsregler 10 zugeführt. Des Weiteren wird der Reglerausgang einem Multiplizierer 18 zugeführt und derart mit -1 multipliziert und daher negiert. Dieses Signal wird nun einem zweiten Antriebsregler 10 zugeführt. Die Antriebsregler 10 sind über eine elektrische Verbindung mit dem Netzteil 12 verbunden, wobei das Netzteil 12 nur die Verluste der Antriebsmotoren 4 in das System einspeist. Die eigentliche Steuerung und Regelung vom Prüfstand wir durch eine Prüfstandssteuerung 20 übernommen. Dabei werden die Fahrzeuggeschwindigkeiten bzw. die Signale des
Geschwindigkeitsgebers 15 sowie Signale der Kraftmessdose 3 vorbereitet und zur Anzeige gebracht. Ebenso werden die Wirbelstrombremsen 2 von der Prüfstandssteuerung 20 so mit Energie versorgt, dass das Fahrzeug mit den vom Anwender gewünschten Parametern belastet wird.

Claims

Ansprüche
1. Rollenprüfstand, insbesondere für ein- und/ oder mehrachsige Antriebe, mit einem vorderen und einem hinteren Rollensatz (6,7), wobei jeder Rollensatz (6, 7) jeweils zumindest eine Laufrolle (1) aufweist, die mit zumindest einem elektrischen Antrieb (4) und zumindest einem Leistungsabsorber (2) in Verbindung steht, wobei eine Gesamtmasse der Laufrollen (1) zumindest teilweise eine Fahrzeugmasse eines zu prüfenden Fahrzeugs simuliert und eine Geschwindigkeitssynchronisation der Rollensätze (6, 7) durch eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Antriebe (4) und der Leistungsabsorber (2) erfolgt.
2. Rollenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Geschwindigkeitssynchronisation der Rollensätze (6, 7) durch eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Antriebe (4) und der Leistungsabsorber (2) erfolgt.
3. Rollenprüfstand nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsabsorber (2) eine Wirbelstrombremse ist.
4. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Antriebe (4) über einen ersten Regler (17) in einer Wirkverbindung stehen.
5. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass der erste Regler (17) ein PID- Regler ist.
6. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Antriebe (4) eine um zumindest 80% kleinere Leistung als die Leistungsabsorber (2) haben.
7. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Antriebe (4) durch eine Steuereinheit (20) derart angesteuert werden, dass der Energieabzug aus dem Netz Ll, L2, L3 minimiert ist.
8. Rollenprüf stand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass der angetriebene elektrische Antrieb (4) für den antreibenden elektrischen Antrieb (4) die Energie unter Berücksichtigung der Verluste bereitstellt.
9. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass das ein Netzteil (12) nur die Verluste der elektrischen Antriebe (4) ausgleicht.
10. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass die Rollensätze (6, 7) ohne eine elektrische Kopplung betrieben werden.
11. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass die Laufrollen (1) als Scheitelrollen ausgeführt sind.
12. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet dass die Laufrollen (1) als Doppelrollen ausgeführt sind.
13. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet dass der elektrische Antrieb (4) Messmittel zur Erfassung des Drehmoments aufweist, und die elektrischen Antriebe (4) des vorderen und des hinteren Rollensatzes (6, 7) derart gegenphasig ansteuert, dass die Summe der Kräfte des vorderen und des hinteren Rollensatzes (6, 7) im wesentlichen Null bleibt.
14. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet dass die elektrischen Antriebe (4) Drehmomentmessmittel, insbesondere eine Drehmomentmessnabe aufweisen und die Antriebsmomente durch eine Steuereinheit (20) über eine Regelung derart eingestellt werden, dass diese im wesentlichen gleich groß sind, jedoch mit umgekehrten Vorzeichen.
15. Rollenprüfstand nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet dass eine elektrische Synchronisierung als eine eigene Einheit an bestehende Rollensätze (6, 7) angekoppelt werden.
16. Verfahren zum Steuern eines Rollenprüfstands, insbesondere für ein- und/ oder mehrachsige Antriebe, wobei der Rollenprüfstand einen vorderen und einen hinteren Rollensatz (6,7) und jeder Rollensatz (6, 7) jeweils zwei Laufrollen (1) aufweist, die mit zumindest einem elektrischen Antrieb (4) und zumindest einem Leistungsabsorber (2) in Verbindung stehen, wobei eine Gesamtmasse der Laufrollen (1) zumindest teilweise eine Fahrzeugmasse eines zu prüfenden Fahrzeugs simuliert und eine Geschwindigkeitssynchronisation der Rollensätze (6, 7) durch eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Antriebe (4) und der Leistungsabsorber (2) erfolgt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106644523A (zh) * 2017-01-24 2017-05-10 中国汽车技术研究中心 一种汽车侧面圆柱碰撞试验用碰撞吸能装置及碰撞试验装置
CN108152538A (zh) * 2017-11-20 2018-06-12 北京长安汽车工程技术研究有限责任公司 一种整车线束测试台架
US10197593B2 (en) 2015-07-13 2019-02-05 YIS/Cowden Group Modular portable speedometer calibration stand
CN110398376A (zh) * 2019-06-20 2019-11-01 成都天奥测控技术有限公司 一种车辆质量质心倾翻角测量平台

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016006985A1 (de) 2016-06-07 2016-12-22 Daimler Ag Rollenprüfstand zum Prüfen eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0246345A1 (de) * 1984-09-13 1987-11-25 THE ALLEN GROUP INC. (a corporation of the state of Delaware) Dynamometers
US5101660A (en) * 1991-04-05 1992-04-07 Clayton Industries Method and apparatus for enabling two or four wheel drive vehicles to be tested under simulated road conditions
EP1253416A2 (de) * 2001-04-25 2002-10-30 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
EP1333269A2 (de) * 1999-01-11 2003-08-06 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
US20040200272A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-14 Bergst Allen B. Chassis dynamometer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2844851B2 (ja) 1990-06-08 1999-01-13 株式会社明電舎 ガス絶縁開閉装置
JPH111433A (ja) 1997-06-13 1999-01-06 Shionogi & Co Ltd トルナフテ−ト含有液剤

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0246345A1 (de) * 1984-09-13 1987-11-25 THE ALLEN GROUP INC. (a corporation of the state of Delaware) Dynamometers
US5101660A (en) * 1991-04-05 1992-04-07 Clayton Industries Method and apparatus for enabling two or four wheel drive vehicles to be tested under simulated road conditions
EP1333269A2 (de) * 1999-01-11 2003-08-06 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
EP1253416A2 (de) * 2001-04-25 2002-10-30 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge
US20040200272A1 (en) * 2003-04-14 2004-10-14 Bergst Allen B. Chassis dynamometer

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10197593B2 (en) 2015-07-13 2019-02-05 YIS/Cowden Group Modular portable speedometer calibration stand
CN106644523A (zh) * 2017-01-24 2017-05-10 中国汽车技术研究中心 一种汽车侧面圆柱碰撞试验用碰撞吸能装置及碰撞试验装置
CN108152538A (zh) * 2017-11-20 2018-06-12 北京长安汽车工程技术研究有限责任公司 一种整车线束测试台架
CN110398376A (zh) * 2019-06-20 2019-11-01 成都天奥测控技术有限公司 一种车辆质量质心倾翻角测量平台

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