WO2011044607A1 - Verfahren sowie prüfstand zum prüfen eines antriebsstrangs eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2011044607A1
WO2011044607A1 PCT/AT2010/000390 AT2010000390W WO2011044607A1 WO 2011044607 A1 WO2011044607 A1 WO 2011044607A1 AT 2010000390 W AT2010000390 W AT 2010000390W WO 2011044607 A1 WO2011044607 A1 WO 2011044607A1
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drive
rotation
drive train
rotational angle
angle
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PCT/AT2010/000390
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Bauer
Wolfgang Gigler
Hans-Jörg HÖHS
Werner Matschnigg
Thomas Stainer
Wilfried Rossegger
Original Assignee
Kristl, Seibt & Co. Gesellschaft M.B.H.
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Publication date
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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
    • G01M13/00—Testing of machine parts
    • G01M13/02—Gearings; Transmission mechanisms
    • G01M13/025—Test-benches with rotational drive means and loading means; Load or drive simulation
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a method for testing a drive train of a vehicle having at least one shaft and a test stand for testing a drive train of a vehicle with at least one shaft, to which a load or. Drive machine can be coupled.
  • a test stand for testing the drive train of a vehicle is known from EP 0 338 373 A2, in which an engine is connected via a transmission to a main drive train which drives a rear-axle transmission or a front-axle transmission.
  • the gears are connected via corresponding shafts with loading machines, which can brake and drive independently of each other to simulate driving resistances or acceleration or deceleration torques.
  • the load machines associated with power converters apply torques which are regulated by means of control devices controlled by a simulation computer. In particular, actual rotational speed values are measured at the loading machines and transmitted to the simulation computer, which calculates therefrom torque setpoints which are set up as the actual value with the aid of the control devices in the loading machines.
  • differential gear also called differential or shortly differentials
  • differential gear ensure in motor vehicles that the peripheral speeds of the wheels can set freely.
  • loading machines or wheel machines are coupled to the front and / or rear axle of the vehicle instead of the wheels.
  • the wheel machines or the drive of the vehicle are usually associated with a speed control which aims at ensuring that the rotational angular velocities are adjusted as accurately as possible to predetermined desired values.
  • the regulation of the speeds or the rotational angular velocities is basically only possible with limited accuracy.
  • a bracing torque occurs when the wheel units flanged to a front or rear axle each apply different rotational speeds to the left or right shaft of the tested axle when the differential (front axle or rear axle) differential gear is blocked.
  • a deviation in the wheel speeds of the wheel can be made on the one hand specifically in the context of the simulation; However, due to the finite measurement accuracy for the speeds at the wheel machines, a certain tolerance is inevitable. Even an infinitesimal small deviation in the rotational speeds, however, leads to the fact that the relative position of the rotors of the individual wheel machines diverges ever further, which is mathematically justified in that the rotation angles represent temporal integrals on the rotational angular velocities.
  • the torques are set at the wheel machines by means of a torque control associated with the respective wheel machines in the known test benches from the prior art.
  • the torque control is based on a measurement of the torque, for example on a torque flange, wherein the measured torque is used as a control variable for the rotating field of the electric machine in such a way that the torque flange on the desired torque occurs.
  • the torque control can - as well as the speed control - not done with any accuracy. If the torque control does not work sufficiently precisely, an inadmissible tension can occur despite the torque control, ie, a torsional moment is built up between different points of the drive train, which torque can not be absorbed by the drive train itself or the differential gears. Since test benches are usually designed to test a wide range of vehicles, the wheel machines are designed to be a Apply much stronger torque than the maximum allowable torque comparatively small drive trains. The direct torque control is further negatively influenced by the transmission plays existing in the drive train. Another disadvantage with such a direct torque control is that the individual torque control devices are strongly coupled to the wheel machines, since the change of torque on a wheel machine via the drive train immediately affects the torques on the other wheel machines.
  • this is achieved in that the rotation angle of the shaft or shafts are controlled at least two separate locations in the drive train to achieve a desired Verspannmoments in the drive train or a rotational angle difference between at least two locations in the drive train is controlled.
  • the teaching of the invention is based on the principle to at any time during the inspection process, to control the alignment of the shaft or shafts, ie the angles of rotation, at two separate locations.
  • a targeted tensioning moment in the drive train can be selectively established by adjusting the relative position at the two points of the rotating shaft (s) to one another.
  • a constant tensioning moment in the drive train can be set by setting the same rotation angles at the at least two points of the drive train.
  • the relative position of the wheel rotors can be checked with each revolution of the respective rotor and corrected if necessary, so that errors in the rotation angle control for the Verspannmomente occurring in the drive train are largely negligible.
  • the rotational angle of the shaft or shafts is controlled at least one front or rear axle of the drive train.
  • a certain strain state in a side shaft or side shafts of the vehicle axles which can be coupled in test mode instead of the vehicle wheels with loading machines such as wheel machines, can be adjusted by controlling a rotational angle difference or a bracing rotational angle becomes.
  • each vehicle has a motor or a drive with which a torque can be introduced into the drive shaft of the drive train.
  • the tensioning torque is determined from the relationship between the input rotational angle and the rotational angles at the front and rear axles which can be coupled to the wheel machines.
  • a Verspannmoment between at least two points in the drive train is advantageously determined by the fact that the rotation angle difference is determined substantially as the difference between the rotation angles at least two points of the shaft or waves. Accordingly, the bracing or torsion angle of rotation can be formed in a shaft or between the shafts in a simple manner by forming a difference between the respective angles of rotation at at least two points in the drive train.
  • the rotational angle difference substantially as a difference between the Eintriebs- rotation angle of the drive shaft and the average of the rotation angles of the waves the front and / or rear axles is determined. Accordingly, the distortion torque is greater, the more the input drive rotational angle from the average of wheeled machines rotational angle deviates from ⁇ .
  • the mean value is essentially formed as an arithmetic mean, wherein, if appropriate, the transmission ratios of the differential gears are to be considered as proportionality factors.
  • the difference between the Eintechnischs rotation angle and the average value of the wheel rotation angle can optionally be done in at least two different ways.
  • two or four wheel machines depending on the type of drive (front or rear axle drive or four-wheel), driven with a predetermined time course for the rotation angle and the input rotation angle is in dependence on the rotation angles of the Adjusted wheel machines to set the desired tensioning moment.
  • the input rotation angle may be controlled according to a predetermined timing, and depending thereon, the rotation angles are set on the wheel machines, whereby it is equally possible to achieve the desired tensioning torque.
  • the relationship between the rotational angle difference and the bracing torque is stored as a characteristic curve. Accordingly, the instantaneous bracing angle or the rotational angle difference is first calculated from the rotational angles of the shafts of the drive train, which is compared with a characteristic curve for the bracing torque in order to determine the instantaneous bracing torque from this comparison.
  • the relationship between the Verspann-rotation angle and the Verspannmoment in the identification run is first recorded as a characteristic curve, which is then used in the test of the drive train to achieve the desired Verspannmoments depending on the controlled Verspann-rotation angle or the rotation angle difference.
  • the sum of all existing gear plays is determined in the course of the identification run. Accordingly, the sum of the transmission gears present in the drive train can be estimated from the region of the bracing rotation angle that is symmetrical about the zero-tension angle of rotation.
  • the device of the type mentioned is characterized in that to achieve a desired Verspannmoments in the drive train at least one control device is provided which is adapted to rotation angle of the shaft or waves at two separate locations or a rotational angle difference between two separate locations in the drive train to regulate.
  • at least one control device is provided which is adapted to rotation angle of the shaft or waves at two separate locations or a rotational angle difference between two separate locations in the drive train to regulate.
  • two or four wheel machines can be provided as load machines, which can be mounted on shafts of a front and / or rear axle. The wheel machines thus replace the front and rear wheels of the
  • Vehicle are preferably designed to independently apply braking or driving torques on the waves for testing the drive train.
  • control device to achieve the desired Verspannmoments assigned a known relationship between a Verspann- rotation angle and the rotation angle difference.
  • the control device is therefore designed to control a Verspann- rotation angle, which corresponds to a rotation angle difference between the waves.
  • the control device has a central control element, which is connected to achieve the desired Verspannmoments with rotational angle control units of the wheel or the drive. Accordingly, to achieve a desired set-tensioning moment in the central control element, a value for the setpoint tensioning moment is set via a user interface or a software program.
  • the desired bracing torque corresponds to a specific bracing rotational angle or a rotational angle difference according to a known relationship.
  • the tightening angle of rotation can be set or changed in a targeted manner in that signals corresponding to the wheel machine or drive control units are transmitted by the central control element in order to control or regulate the angles of rotation.
  • the angles of rotation on the wheel machines or on the drive are then controlled with the aid of the respective shafts of the wheel machines or the drive associated control units with high accuracy.
  • the wheel control units have or have or the drive control unit in each case via a measuring device for measuring the rotational angle and the torques and via a computing unit.
  • a measuring device for measuring the rotational angle and the torques and via a computing unit.
  • the instantaneous angle of rotation is measured with the angle-of-rotation measuring device and directed to the arithmetic unit.
  • the arithmetic unit has a comparison element, with which the measured angle of rotation is compared with a desired angle of rotation, which, for example, can follow a predetermined time profile.
  • a control signal is transmitted to the respective wheel machine or the drive in order to regulate or control the angle of rotation. It is essential that the rotation angle is measured and is not calculated by integrating a measured angular velocity in order to prevent the occurrence of measurement errors.
  • rotational angle sensors are preferably provided which have a magnetic or optical material measure.
  • the measuring graduation may be applied to a disk aligned concentrically on the shaft assigned to the respective wheel machine or the drive or to a belt laid on the shaft.
  • the material measure can be formed by discrete markings or sinusoidal brightness or magnetization values. It has been found that with stroke numbers or periods for the sinusoidal progression from 128 to 4000 for the full circumference (360 °) a sufficient accuracy for the rotation angle control can be achieved.
  • resolvers may also be provided as angle-of-rotation measuring devices, by which an electromagnetic transducer is generally designated for converting the angular position of the rotor of the wheel machine or of the drive into an electrical variable.
  • the central control element has a memory in which at least one characteristic curve of the Verspannmoments is stored as a function of the Verspann- rotation angle or of the rotation angle difference.
  • the characteristic curves are used in the course of the test runs to build up the desired setpoint clamping moments. It is particularly advantageous if the memory contains at least one determined in an identification run characteristic curve with which the Conditions in the tested powertrain can be reproduced as accurately as possible.
  • the drive is an electric drive, a hybrid drive or an internal combustion engine is provided.
  • Figure 1 is a schematic representation of a sketchStands for testing a vehicle powertrain, in which are coupled to shafts of the front and the rear axle wheel machines and a rotation angle control device is provided to achieve a desired Verspannmoments in the drive train.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a characteristic curve for the bracing torque as a function of a bracing rotation angle
  • FIG. 3 is a schematic representation of a characteristic of the Verspannmoments in the event that a rear differential gear is locked
  • 4a is a schematic block diagram illustrating the control of a target Verspannmoments, wherein a Eintriebs- rotation angle is adjusted relative to the mean value of reference rotation angle at the wheel machines, in the event that a drive-rotation angle control unit between the drive and a manual transmission is arranged;
  • FIG. 4b shows a schematic block diagram according to FIG. 4a in the event that the drive rotation angle control unit is lined up with the manual transmission, assuming a backlash of the manual transmission;
  • FIG. 5 is a schematic block diagram illustrating at run time with the aid of vehicle models from the wheel machine torque calculated values for the angles of rotation;
  • FIG. 6 shows a schematic block diagram from which the basic principle of the torque control can be seen via a regulation of an angle of rotation of rotation
  • FIG. 7 is a schematic block diagram for a torque control in a transmission test, wherein a target output torque angle is used to calculate a target input rotational angle;
  • FIG. 8 shows a schematic block diagram substantially as shown in FIG. 7, an actual value for an output rotational angle being used here for calculating the nominal input rotational angle
  • FIGS. 7 and 8 are schematic block diagrams substantially as shown in FIGS. 7 and 8, wherein a multi-variable controller is provided.
  • Fig. 1 shows schematically a test stand 1 for testing an all-wheel drive train 2 of a vehicle.
  • a drive shaft 6 forming the main drive train is connected to a drive 7, which may be formed by an internal combustion engine or an electric or hybrid drive.
  • a driving lever actuator of the drive 7 By actuating a driving lever actuator of the drive 7, a torque can be applied to the drive shaft 6 via a coupling 8.
  • the torque is from a manual transmission 9 - optionally also an automatic transmission - translated and divided by a distributor differential gear 10 to the front and the rear axle 3, 4.
  • a Vorderachs- or a Schuachs- differential gear 11,12 divide the torque on the shafts 3 ', 3'',4', 4 '' of the front and rear axles 3, 4 on.
  • each of the wheeled machines 5 can brake or drive independently of each other so as to drive resistance, acceleration or deceleration torques or the like. to be able to test. So far, a speed control for the wheel machines was used in test benches, which were combined to avoid impermissible Verspannmomenten in the drive train with a torque control via a direct control of the measured torque.
  • the drive shaft 6 connected to the drive 7 or a rotational angle difference between the points 2 'and the shafts 3', 3 '', 4 ', 4''of the axles 3, 4 and the drive shaft 6 are regulated.
  • a control device 13 is provided, which is adapted to the state of tension in the drive train 2, ie, a bracing or torsional moment, via a regulation of the wheel machine or input rotational angle
  • the control or regulating device 13 has control units 14, which are each connected to a wheel machine 5.
  • control units 14 are likewise assigned to the drive 7 or the main drive train 6.
  • Each control unit 14 is designed to independently of the other control units 14 the respective angle of rotation
  • Measuring device 15 measures the instantaneous angle of rotation
  • the measuring devices 15 For measuring the angle of rotation, the measuring devices 15 have rotational angle sensors, which measure the angle of rotation with very high resolution in the range of 1/10 °.
  • Control units 14 can be preset by a central control element 17 of the control or control device 13 connected to the rotation angle control units 14 in such a way that a desired setpoint tensioning torque in the drive train 2 is achieved.
  • a bracing rotation angle ⁇ is controlled, which is a simple relationship between the rotation angles at the wheel machines 5 and the rotation angles on the drive 7 - essentially as Drehwin
  • the bracing rotation angle ⁇ corresponding to a rotational angle difference ⁇ and the bracing torque designated T in FIG. 2 which is stored as a characteristic curve 18 in the central control element 17 in a memory 19.
  • the bracing torque is essentially given as a linear function of the bracing rotational angle ⁇ .
  • the characteristic deviates from the expected curve by the bracing torque characteristic of the bracing between two shafts 3 ', 3 ", 4', 4", 6 of the drive train 2 being constant Is zero. This behavior forms a gear play or lots one of the differential gear 10, 11, 12 from.
  • the central control element 17 compares this setpoint bracing torque with the actual bracing torque, which corresponds to a bracing rotation angle ⁇ according to the underlying characteristic curve 18.
  • control units 14 transmits that the rotation angle 9w3, W4 on the approximation of the rotational angle command value (PW3, W4, soii Since the relationship between the bracing torque ATR and the bracing rotational angle ⁇ depends on the tested drivetrain, the characteristic curve 18 for the bracing torque ATR is determined in advance in an identification run.
  • a backlash A (D of the rear differential gear 12 can be seen from the characteristic curve 18 for the tensioning torque ATR illustrated in Fig. 3.
  • the differential gear 10, 11, 12 is assumed the unlocked state. In addition, here is only a non-vanishing gear play assumed for the manual transmission 9, where gear games the differential gear 10, 11, 12 are not taken into account.
  • a setpoint tensioning torque T2, S oii is set at the central control element 17, which is to be set in the drive train 2.
  • Characteristic 18 indicates the relationship between the setpoint tension torque T2, S oii and the tensioning rotation angle, which in this case is the difference between the setpoint input rotation angle and an averaged reference rotation angle ⁇ ? e _ is formed.
  • the average reference rotation angle is expressed as an auxiliary quantity essentially by the arithmetic mean over reference rotation angle formed at the individual wheel machines 5 in the unstressed state. In other words, this means that no tensioning moment is built up in the drive train 3 just when the averaged reference rotation angle the desired input rotation angle corresponds, as can be seen from the curves 18 shown in Fig. 4a and Fig. 4b.
  • the reference rotation angle arise essentially as an average of the reference rotation angle wherein the gear ratio of the front-axle differential gear 11 occurs as a proportionality factor i F D:
  • the wheel control units 14 from the central control element 17 of the control or regulating device 13, a time course for the wheel setpoint rotation angle (pwi- W4, so ii specified, the input rotation angle ⁇ 2 relative to that in dependence the wheel rotation angles (pwi-W4 according to equation (7) or (8) determined reference input rotation angle ⁇ 2, ⁇ is adjusted so as to selectively set the desired tensioning torque T2, soii.
  • the time profile of the desired input rotational angle ( 2, soii) can be predetermined, wherein the central control element 17 the desired time course, for the desired input rotational angle ( p2, so ii transmitted to the input control unit 14 and the rotation angle be adjusted to the wheels 5 relative to the desired input rotation angle c 2, soii.
  • the nominal values for the wheel rotation angle can be specified either by predefined, time-varying values for angle, angular velocity or speed or calculated at runtime ("online") via a mathematical model of the torques T W i_ W , as schematically illustrated in Fig. 5. This will be the torques
  • Twi-4 are used as inputs to a vehicle, wheel, and tire model to calculate corresponding values for the wheelset rotation angle setpoints.
  • n is a in Fig. 6 with a punctured box marked loop for a Verspann- rotation angle or a rotational angle difference .DELTA..phi.
  • a regulator Ri With the aid of a regulator Ri an actual rotational angle difference Aq> s t is controlled to a desired rotational angle difference .DELTA..phi. 50 ⁇ , for which the control value Ri determined by the controller Ri on the controlled system works.
  • a pilot control for a desired rotational angle difference ⁇ 50 ⁇ which is preceded by the control loop for the Verspann-rotational angle difference ⁇ , makes a characteristic curve 18 for the Verspannmoment T as a function of the rotational angle difference ⁇ zunütze.
  • the characteristic curve 18 may change during operation, with hysteresis effects in particular being noticeable, which have the consequence that one and the same rotational angle difference ⁇ can cause different clamping torques T, depending on the direction with which the rotational angle difference ⁇ was reached. Therefore, it may be useful, as shown in Figure 6, also the actual Verspannmoment T is to control; However, the majority of ⁇ ⁇ ⁇ comes from the pilot control for ⁇ 50 ⁇ ⁇
  • FIG. 7 shows a block diagram from which the attainment of a desired input tensioning torque T E / S11 of a drive 7 in the course of a transmission test of a test object P, ie a motor vehicle with flanged wheel machine 5, can be seen.
  • a feedforward control for a nominal tensioning angle of rotation or a desired angle of rotation difference is provided intended.
  • a target output rotational angle (of the wheel machine 5 is determined from a target value for the rotational speed n AiSO n of the wheel machine 5.
  • the conversion of the rotational speed n AiSOl i in the angular velocity takes place via the proportionality factor TT / 30, so that after integration of the angular velocity At the point 2 'in the drive train 2, the input rotational angle ⁇ is regulated and at a further point 2' the output rotational angle ⁇ , wherein the rotational angle is controlled in each case in a separate control loop ⁇
  • the controller R E i or R A i control variables u E and u A supply for the drive 7 or the wheel machine 5 associated converters SR A and SR E.
  • the specification of a driven-side target speed n A , so ii and a drive-side setpoint torque T E , so n corresponds to a conventional procedure in the ArdStandpraxis that here is exemplified.
  • FIGS. 8 and 9 modified block diagrams are shown with respect to FIG. 7, which correspond in each case to an embodiment variant of the rotational angle control according to the invention.
  • FIG. 9 shows a multivariable controller R which replaces the regulators R E i and R A i shown in FIGS. 7 and 8 for the separate control circuits of the input rotational angle ⁇ and the output rotational angle ⁇ , respectively.
  • the manipulated variable u E of the drive 7 is predetermined by the controller R E1 , which for this purpose only the difference between used. The same applies to the A input variable u ⁇ A of the wheel machine 5, by the regulator R Ai only due to the difference between is calculated.
  • Tatsumble ⁇ After all, it is but in the specimen P together with the drive 7 and wheeled machines 5 is a multivariable system, in which both input variables u e and u A (in each case on all outputs p e, i S t ⁇ T E, i S t and ⁇ A From a control engineering point of view, it is therefore sensible not to use only the differences for the calculation of the input quantities u E and u A but to use all available information; Multi-variable control or "multivariable control" is basically known in the prior art.

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Abstract

Verfahren sowie Prüfstand zum Prüfen eines Antriebsstrangs (2) eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle (3', 3'', 4', 4'', 6), wobei zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang (2) die Drehwinkel (φW1-W4; φ0, φ1, φ2; φE, φA) der Welle bzw. Wellen (3', 3'', 4', 41'', 6) an zumindest zwei gesonderten Stellen (2') im Antriebsstrang (2) geregelt werden bzw. eine Drehwinkeldifferenz (Δφ) zwischen zumindest zwei Stellen (2') im Antriebsstrang (2) geregelt wird.

Description

Verfahren sowie Prüfstand zum Prüfen eines
Antriebsstrangs eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines AntriebsStrangs eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle sowie einen Prüfstand zum Prüfen eines AntriebsStrangs eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle, an welche eine Belastungsbzw. Antriebsmaschine koppelbar ist.
Aus der EP 0 338 373 A2 ist ein Prüfstand zum Testen des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem ein Motor über ein Getriebe mit einem Hauptantriebsstrang verbunden ist, welcher ein Hinterachsgetriebe bzw. ein Vorderachsgetriebe antreibt. Die Getriebe sind über entsprechende Wellen mit Belastungsmaschinen verbunden, welche zur Nachbildung von Fahrwiderständen bzw. Beschleunigungs- oder Verzögerungsmomenten unabhängig voneinander bremsen und antreiben können. Die mit Stromrichtern verbundenen Belastungsmaschinen bringen Drehmomente auf, welche mittels von einem Simulationsrechner gesteuerten Regeleinrichtungen geregelt werden. Im Speziellen werden an den Belastungsmaschinen Drehzahl-Istwerte gemessen und an den Simulationsrechner übermittelt, welcher hieraus Drehmoment-Sollwerte berechnet, die mit Hilfe der Regeleinrichtungen in den Belastungsmaschinen als Istwert aufgebaut werden.
Im Antriebsstrang vorgesehene Differenzialgetriebe, auch Ausgleichsgetriebe oder kurz Differenziale genannt, sorgen bei Kraftfahrzeugen dafür, dass sich die Umfangsgeschwindigkeiten der Räder frei einstellen können. Zum Prüfen des Antriebsstrangs werden anstelle der Räder Belastungsmaschinen bzw. Radmaschinen an die Vorder- und/oder Hinterachse des Fahrzeugs angekoppelt.
Bei bekannten Prüfständen in der Art der EP 0 338 373 A2 ist den Radmaschinen bzw. dem Antrieb des Fahrzeugs üblicherweise eine Drehzahl-Regelung zugeordnet, welche darauf abzielt, dass die Drehwinkelgeschwindigkeiten möglichst genau an vorgegebene Sollwerte angeglichen werden. Die Regelung der Drehzahlen bzw. der Drehwinkelgeschwindigkeiten ist grundsätzlich nur mit begrenzter Genauigkeit möglich. Sobald an verschiedenen Stellen des Antriebsstrangs voneinander abweichende Drehzahlen vorliegen, wel- che nicht durch ein Differenzialgetriebe ausgeglichen werden, kommt es zu einer Verspannung des Antriebsstrangs, d.h. es wird ein Verspannmoment bzw. ein Torsionsmoment aufgebaut.
Beispielsweise tritt ein Verspannmoment dann auf, wenn die an eine Vorder- bzw. Hinterachse angeflanschten Radmaschinen bei blockiertem (Vorderachs- bzw. Hinterachs- ) Differenzialgetriebe jeweils unterschiedliche Drehzahlen auf die linke bzw. rechte Welle der geprüften Achse aufbringen. Eine Abweichung in den Radmaschinen-Drehzahlen kann einerseits gezielt im Rahmen der Simulation vorgenommen werden; aufgrund der endlichen Messgenauigkeit für die Drehzahlen an den Radmaschinen ist eine gewisse Toleranz allerdings unausweichlich. Schon eine infinitesimal kleine Abweichung in den Drehzahlen führt jedoch dazu, dass die relative Stellung der Rotoren der einzelnen Radmaschinen immer weiter auseinanderläuft, was mathematisch gesehen darin begründet ist, dass die Drehwinkel zeitliche Integrale über die Drehwinkelgeschwindigkeiten darstellen .
Um zu verhindern, dass das Verspannmoment unzulässige Werte erreicht, bei welchen eine Beschädigung des Antriebsstrangs zu befürchten ist, werden bei den bekannten Prüfständen aus dem Stand der Technik die Drehmomente an den Radmaschinen mittels einer den jeweiligen Radmaschinen zugeordneten Momentenregelung eingestellt. Die Momentenregelung beruht auf einer Messung des Drehmoments, beispielsweise an einem Drehmoment-Messflansch, wobei das gemessene Drehmoment als Stellgröße für das Drehfeld der elektrischen Maschine in der Weise dient, dass am Drehmoment- Messflansch das gewünschte Drehmoment auftritt.
Die Drehmoment-Regelung kann allerdings - ebensowenig wie die Drehzahl-Regelung - nicht mit beliebiger Genauigkeit erfolgen. Sofern die Drehmoment-Regelung nicht ausreichend präzise funktioniert, kann trotz der Drehmoment-Regelung eine unzulässige Verspannung auftreten, d.h. es wird zwischen verschiedenen Stellen des Antriebsstrangs ein Torsionsmoment aufgebaut, welches durch den Antriebsstrang selbst bzw. die Differenzialgetriebe nicht mehr aufgenommen werden kann. Da Prüfstände üblicherweise so konzipiert sind, dass ein großes Spektrum an Kraftfahrzeugen getestet werden kann, sind die Radmaschinen darauf ausgelegt, ein wesentlich stärkeres Drehmoment als die maximal zulässigen Drehmomente vergleichsweise kleiner Antriebsstränge aufzubringen. Die direkte Momentenregelung wird weiters durch die im Triebstrang vorhandenen Getriebespiele negativ beeinflusst. Ein weiterer Nachteil bei einer solchen direkten Momentenregelung liegt darin, dass die einzelnen Drehmoment-Regeleinrichtungen an den Radmaschinen stark verkoppelt sind, da sich die Änderung eines Drehmoments an einer Radmaschine über den Triebstrang sofort auf die Drehmomente an den anderen Radmaschinen auswirkt.
In der EP 0 338 373 A2 wird im Hinblick auf das der vorliegenden Erfindung zugrundliegende Problem, dass Fehler in der Drehzahlmessung große Verspannmomente bewirken können, vorgeschlagen, den kinematischen Schlupf zu simulieren, welcher im realen Fahrzeug eine unzulässige Achsverspannung verhindert. Eine solche Simulation ist jedoch vergleichsweise aufwendig.
Im Stand der Technik ist es zudem im Zusammenhang mit elektrischen Antrieben grundsätzlich bekannt, eine Momentenregelung auf Grundlage des gemessenen Drehwinkels durchzuführen. Eine solche Reglereinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2007 033 467 AI beschrieben, wobei ein Geber den Drehwinkel des Motors aufnimmt und diesen über eine Signalleitung an die Regeleinrichtung übermittelt, die den Strom in Anschlussleitungen des Motors steuert .
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs angeführten Art bzw. einen Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchem jeweils die beim Prüfen eines AntriebsStrangs auftretenden Verspannmomente auf zuverlässige und einfache Art und Weise eingestellt werden können.
In verfahrensmäßiger Hinsicht wird dies dadurch erzielt, dass zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang die Drehwinkel der Welle bzw. Wellen an zumindest zwei gesonderten Stellen im Antriebsstrang geregelt werden bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang geregelt wird.
Demnach beruht die erfindungsgemäße Lehre auf dem Prinzip, zu jedem Zeitpunkt während des PrüfVorgangs die Ausrichtung der Welle bzw. Wellen, d.h. die Drehwinkel, an zwei örtlich getrennten Stellen zu regeln. Auf diese Weise kann gezielt ein Soll- Verspannmoment im Antriebsstrang aufgebaut werden, indem die relative Lage an den beiden Stellen der rotierenden Welle (n) zueinander eingestellt wird. Im einfachsten Fall kann ein konstantes Verspannmoment im Antriebsstrang dadurch eingestellt werden, dass an den zumindest zwei Stellen des Antriebsstrangs gleiche Drehwinkel vorgegeben werden. Wenn die Welle (n) an den geregelten Stellen synchron im Winkel zueinander laufen, bleibt der Verspannungszustand im Antriebsstrang konstant. Andererseits kann gezielt ein Verspannmoment im Antriebsstrang aufgebaut werden, indem Drehwinkel an zumindest zwei Stellen des Antriebsstrangs gegenläufig verstellt werden, so dass eine Drehwinkeldifferenz aufgebaut wird, die als Verspann-Drehwinkel einem bestimmten Verspannmoment entspricht. Die erfindungsgemäße Regelung der Verspannmomente im Antriebsstrang über die Drehwinkel hat den Vorteil, dass Fehler in der Drehwinkel-Regelung nicht wie bei einer Drehzahl-Regelung mit der Zeit auflaufen bzw.
"aufintegriert " werden. Auf diese Weise kann eine unzulässige Verspannung des Antriebsstrangs insbesondere infolge von Fehlern in der Drehzahl-Regelung zuverlässig vermieden werden. Die relative Lage der Radmaschinen-Rotoren kann mit jeder Umdrehung des jeweiligen Rotors überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden, so dass Fehler in der Drehwinkel-Regelung für die im Antriebsstrang auftretenden Verspannmomente weitestgehend vernachlässigbar sind.
Zur zweckmäßigen Prüfung des Antriebsstrangs, insbesondere im Hinblick auf vorhandene Differenzialgetriebe , ist es günstig, wenn die Drehwinkel der Welle bzw. Wellen zumindest einer Vorder- oder Hinterachse des AntriebsStrangs geregelt wird. Demnach kann ein bestimmter Verspannungszustand in einer Seiten-Welle bzw. zwischen Seiten-Wellen der Fahrzeug-Achsen, welche im Prüfungsbetrieb anstelle der Fahrzeugräder mit Belastungsmaschinen in der Art von Radmaschinen koppelbar sind, eingestellt werden, indem eine Drehwinkeldifferenz bzw. ein Verspann-Drehwinkel geregelt wird.
Zum Überprüfen des gesamten Antriebsstrangs eines Fahrzeugs ist es günstig, wenn ein Eintriebs-Drehwinkel einer Antriebs-Welle geregelt wird. Ein Verspannmoment im Antriebsstrang kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten aufgebaut werden: Zum einen ist durch Drehen der Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse mit voneinander abweichenden Drehwinkeln, wie vorstehend bereits erläutert wurde, ein Verspann- bzw. Torsionsmoment zwischen den Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse des Fahrzeugs einstellbar. Zudem verfügt jedes Fahrzeug über einen Motor bzw. einen Antrieb, mit welchem ein Drehmoment in die Antriebs-Welle des Antriebsstrangs eingebracht werden kann. Das Verspannmoment wird in diesem Fall aus der Beziehung zwischen dem Eintriebs- Drehwinkel zu den Drehwinkeln an den mit den Radmaschinen koppelbaren Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse bestimmt bzw. eingestellt .
Im Hinblick auf eine unkomplizierte Steuerung des Verspannungs- zustands im Antriebsstrang ist es günstig, wenn zur Erzielung des Soll-Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment verwendet wird. Mit Hilfe der Relation zwischen dem Verspann-Drehwinkel bzw. der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment können die Drehwinkel an den Wellen des Antriebsstrangs derart geregelt werden, dass das gewünschte Verspannmoment aufgebaut wird.
Ein Verspannmoment zwischen zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang wird vorteilhafterweise dadurch vorgegeben, dass die Drehwinkeldifferenz im Wesentlichen als Differenz zwischen den Drehwinkeln an zumindest zwei Stellen der Welle bzw. Wellen ermittelt wird. Demnach kann der Verspann- bzw. Torsions- Drehwinkel in einer Welle bzw. zwischen den Wellen auf einfache Weise durch Bildung einer Differenz zwischen den jeweiligen Drehwinkeln an zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang gebildet werden .
Zur Erzielung eines Verspannmoments zwischen der den Hauptantriebsstrang bildenden Antriebs-Welle und den Wellen der Vorder- und/oder Hinterachse ist es von Vorteil, wenn die Drehwinkeldifferenz im Wesentlichen als Differenz zwischen dem Eintriebs- Drehwinkel der Antriebs-Welle und dem Mittelwert der Drehwinkeln der Wellen der Vorder- und/oder Hinterachsen ermittelt wird. Demnach ist das Verspannmoment umso größer, je mehr der Ein- triebs-Drehwinkel vom Mittelwert der Radmaschinen-Drehwinkel ab¬ weicht. Der Mittelwert wird im Wesentlichen als arithmetisches Mittel gebildet, wobei gegebenenfalls die Übersetzungsverhältnisse der Differenzialgetriebe als Proportionalitätsfaktoren zu berücksichtigen sind.
Die Differenzbildung zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel und dem Mittelwert der Radmaschinen-Drehwinkel kann wahlweise auf zumindest zwei verschiedene Arten erfolgen.
In einem ersten Prüf-Szenario werden zwei bzw. vier Radmaschinen, je nach Antriebsart (Vorder- bzw. Hinterachs-Antrieb bzw. Allrad) , mit einem vorgegebenen Zeitverlauf für die Drehwinkel gefahren und der Eintriebs-Drehwinkel wird in Abhängigkeit von den Drehwinkeln an den Radmaschinen verstellt, um gezielt das gewünschte Verspannmoment einzustellen.
Alternativ dazu kann der Eintriebs-Drehwinkel nach einem vorgegebenen Zeitverlauf gesteuert werden und in Abhängigkeit hievon werden die Drehwinkel an den Radmaschinen eingestellt, wodurch es gleichermaßen möglich ist, das gewünschte Verspannmoment zu erzielen .
Zur Steuerung des zeitlichen Verlaufs der Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Eintrieb ist es günstig, wenn die Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Eintrieb gemessen und durch Vorgabe von Sollwerten entsprechend dem zeitlichen Verlauf geregelt werden .
Um jedem Verspann-Drehwinkel eindeutig ein Verspannmoment zuordnen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment als Kennlinie gespeichert ist. Demnach wird zunächst aus den Drehwinkeln der Wellen des Antriebsstrangs der momentane Verspannwinkel bzw. die Drehwinkeldifferenz berechnet, welcher mit einer Kennlinie für das Verspannmoment verglichen wird, um aus diesem Vergleich das momentane Verspannmoment zu ermitteln.
Um die Steuerung des Verspannmoments gezielt an die Verhältnisse bei der Prüfung eines bestimmten Fahrzeugs bzw. Fahrzeugtyps anpassen zu können, ist es günstig, ;wenn die Kennlinie in einem Identifikations-Lauf ermittelt wird. Demnach wird zunächst die Beziehung zwischen dem Verspann-Drehwinkel und dem Verspannmoment im Identifikations-Lauf als Kennlinie aufgenommen, welche dann bei der Prüfung des Antriebsstrangs zur Erzielung des gewünschten Verspannmoments in Abhängigkeit des geregelten Verspann-Drehwinkels bzw. der Drehwinkeldifferenz herangezogen wird .
Im Hinblick auf eine Berücksichtigung des Einflusses der Diffe- renzialgetriebe auf die Kennlinie für das Verspannmoment ist es günstig, wenn im Zuge des Identifikations-Laufs zumindest ein Getriebespiel ermittelt wird. Ein solches Getriebespiel macht sich dadurch bemerkbar, dass bei einer geringfügigen Verdrehung zwischen zwei Wellen des AntriebsStrangs nicht sofort ein Verspannmoment aufgebaut wird, was im Aufbau der vorhandenen Diffe- renzial-Getriebe begründet ist, welche eine gewisse Toleranz gegenüber einer Verdrehung der an das jeweilige Differenzial- Getriebe angeschlossenen Wellen aufweisen. Aus der im Zuge des Identifikations-Laufs aufgenommenen Kennlinie geht demnach das Getriebespiel des jeweiligen Differenzialgetriebes hervor, d.h. jener Bereich des Verspann-Winkels , bei welchem das Verspannmoment annähernd null ist.
Bei Aufbau eines Verspannmoments zwischen der Eintriebs-Welle und den Wellen der Fahrzeug-Achsen ist es von Vorteil, wenn im Zuge des Identifikations-Laufs die Summe aller vorhandenen Getriebespiele ermittelt wird. Demnach kann aus dem symmetrisch um den Null-Verspann-Drehwinkel liegenden Bereich des Verspann- Drehwinkels die Summe der im Antriebsstrang vorhandenen Getriebespiele abgeschätzt werden.
Die Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang zumindest eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, Drehwinkel der Welle bzw. Wellen an zwei gesonderten Stellen bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen zwei gesonderten Stellen im Antriebsstrang zu regeln. Je nachdem, ob ein vorder- bzw. hinterradangetriebenes oder ein Allrad-Fahrzeug getestet werden soll, können als Belastungmaschinen zwei bzw. vier Radmaschinen vorgesehen sein, die an Wellen einer Vorder- und/oder Hinterachse montierbar sind. Die Radmaschinen ersetzen demnach die Vorder- bzw. Hinterräder des
Fahrzeugs und sind vorzugsweise dazu ausgelegt, zur Prüfung des Antriebsstrangs unabhängig voneinander Brems- bzw. Antriebsmomente auf die Wellen aufzubringen.
Zur Erzielung eines Verspannmoments zwischen einer den Hauptantriebsstrang bildenden Antriebs-Welle und den mit den Radmaschinen koppelbaren Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse ist es günstig, wenn die Antriebsmaschine einen mit der Antriebs-Welle verbundenen Antrieb aufweist.
Vorzugsweise ist der Regeleinrichtung zur Erzielung des Soll- Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen einem Verspann- Drehwinkel bzw. der Drehwinkeldifferenz zugeordnet. Die Regeleinrichtung ist demnach dazu ausgelegt, einen Verspann- Drehwinkel zu regeln, welcher einer Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen entspricht.
Vorzugsweise weist die Regeleinrichtung ein zentrales Regelelement auf, welches zur Erzielung des Soll-Verspannmoments mit Drehwinkel-Regeleinheiten der Radmaschinen bzw. des Antriebs verbunden ist. Demnach wird zur Erzielung eines gewünschten Soll-Verspannmoments in dem zentralen Regelelement über eine Benutzerschnittstelle oder ein Software-Programm ein Wert für das Soll-Verspannmoment eingestellt. Das Soll-Verspannmoment entspricht dabei gemäß einer bekannten Beziehung einem bestimmten Verspann-Drehwinkel bzw. einer Drehwinkeldifferenz. Der Ver- spann-Drehwinkel kann gezielt dadurch eingestellt bzw. verändert werden, dass den Radmaschinen- bzw. Antriebs-Regeleinheiten von dem zentralen Regelelement entsprechende Signale zur Steuerung bzw. Regelung der Drehwinkel übermittelt werden. Die Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Antrieb werden dann mit Hilfe der den jeweiligen Wellen der Radmaschinen bzw. des Antriebs zugeordneten Regeleinheiten mit hoher Genauigkeit geregelt.
Hiefür verfügen bzw. verfügt die Radmaschinen-Regeleinheiten bzw. die Antriebs-Regeleinheit jeweils über eine Messvorrichtung zum Messen der Drehwinkel und der Drehmomente sowie über eine Recheneinheit. Zur Regelung des Drehwinkels wird der momentane Drehwinkel mit der Drehwinkel-Messvorrichtung gemessen und an die Recheneinheit geleitet. Die Recheneinheit verfügt über ein Vergleichsglied, mit welchem der gemessene Drehwinkel mit einem Soll-Drehwinkel verglichen wird, welcher beispielsweise einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf folgen kann. In Abhängigkeit von dem durchgeführten Vergleich wird ein Regelsignal an die jeweilige Radmaschine bzw. den Antrieb übermittelt, um den Drehwinkel zu regeln bzw. zu steuern. Wesentlich ist dabei, dass der Drehwinkel gemessen wird und nicht durch Integration einer gemessenen Winkelgeschwindigkeit berechnet wird, um das Auflaufen von Messfehlem zu verhindern.
Als Drehwinkel-Messvorrichtungen sind vorzugsweise Drehwinkelsensoren vorgesehen, die eine magnetische oder optische Maßverkörperung aufweisen. Die Maßverkörperung kann auf einer konzentrisch an der der jeweiligen Radmaschine bzw. dem Antrieb zugeordneten Welle ausgerichteten Scheibe oder an einem auf die Welle aufgelegten Band aufgebracht sein. Die Maßverkörperung kann durch diskrete Markierungen bzw. Striche oder sinusförmig verlaufende Helligkeits- oder Magnetisierungswerte gebildet sein. Es hat sich herausgestellt, dass mit Strich-Zahlen bzw. Perioden für den sinusförmigen Verlauf von 128 bis 4000 für den vollen Umfang (360°) eine hinreichende Genauigkeit für die Drehwinkel- Regelung erzielbar ist. Alternativ dazu können als Drehwinkel- Messvorrichtungen auch Resolver vorgesehen sein, worunter allgemein ein elektromagnetischer Messumformer zur Wandlung der Winkellage des Rotors der Radmaschine bzw. des Antriebs in eine elektrische Größe bezeichnet wird.
Bei einer bevorzugten Ausführung des Prüfstands weist das zentrale Regelelement einen Speicher auf, in welchem zumindest eine Kennlinie des Verspannmoments in Abhängigkeit vom Verspann- Drehwinkel bzw. von der Drehwinkeldifferenz gespeichert ist. Die Kennlinien werden im Zuge der Test-Durchläufe zum Aufbau der gewünschten Soll-Verspannmomente herangezogen. Dabei ist es insbesondere günstig, wenn der Speicher zumindest eine in einem Identifikations-Lauf ermittelte Kennlinie enthält, mit welcher die Verhältnisse beim geprüften Antriebsstrang möglichst exakt abgebildet werden können.
Im Hinblick auf eine zweckmäßige Übertragung von Drehmomenten auf den Hauptantriebsstrang bzw. die Antriebs-Welle ist es günstig, wenn als Antrieb ein Elektro-Antrieb, ein Hybrid-Antrieb oder eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert, auf die sie jedoch keinesfalls beschränkt sein soll. Im Einzelnen zeigen in den Zeichnungen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines PrüfStands zum Prüfen eines Fahrzeug-Antriebsstrangs, bei welchem an Wellen der Vorder- bzw. der Hinterachse Radmaschinen angekoppelt sind und eine Drehwinkel-Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang vorgesehen ist;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kennlinie für das Verspannmoment in Abhängigkeit eines Verspann-Drehwinkels ;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kennlinie des Verspannmoments für den Fall, dass ein Hinterachs- Differenzialgetriebe gesperrt ist;
Fig. 4a ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Regelung eines Soll-Verspannmoments, wobei ein Eintriebs- Drehwinkel gegenüber dem Mittelwert über Referenz-Drehwinkel an den Radmaschinen verstellt wird, für den Fall, dass eine Antrieb-Drehwinkel-Regeleinheit zwischen dem Antrieb und einem Schaltgetriebe angeordnet ist;
Fig. 4b ein schematisches Blockschaltbild gemäß Fig. 4a für den Fall, dass die Antrieb-Drehwinkel-Regeleinheit dem Schaltgetriebe nachgereiht ist, wobei ein Getriebespiel des Schaltgetriebes angenommen wird;
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung von zur Laufzeit mit Hilfe von Fahrzeug-Modellen aus den Radma- schinen-Drehmomenten berechneten Werten für die Drehwinkel;
Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild, aus welchem das Grundprinzip der Drehmoment-Regelung über eine Regelung eines Ver- spann-Drehwinkels ersichtlich ist;
Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild für eine Drehmoment- Regelung bei einer Getriebeprüfung, wobei ein Sollwert für einen Abtriebs-Drehwinkel zur Berechnung eines Soll-Eintriebs- Drehwinkels verwendet wird;
Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild im Wesentlichen wie in Fig. 7 dargestellt, wobei hier ein Ist-Wert für einen Abtriebs- Drehwinkel zur Berechnung des Soll-Eintriebs-Drehwinkels verwendet wird; und
Fig. 9 ein schematisches Blockschaltbild im Wesentlichen wie in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, wobei ein Mehrgrößen-Regler vorgesehen ist.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Prüfstand 1 zum Testen eines Allrad-Antriebsstrangs 2 eines Fahrzeugs . Hiefür sind an Wellen 3 ' , 3' ', 4', 4' ' der Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 des Fahrzeugs Radmaschinen 5 angekoppelt, welche die Vorder- bzw. Hinterräder des Fahrzeugs ersetzen. Eine den Hauptantriebsstrang bildende Antriebs-Welle 6 ist mit einem Antrieb 7 verbunden, welcher durch eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektro- bzw. Hybrid-Antrieb gebildet sein kann. Durch Betätigen eines Fahrhebelstellers des Antriebs 7 kann über eine Kupplung 8 ein Drehmoment auf die Antriebs-Welle 6 aufgebracht werden. Das Drehmoment wird von einem Schaltgetriebe 9 - wahlweise auch einem Automatik-Getriebe - übersetzt und über ein Verteiler- Differenzialgetriebe 10 auf die Vorder- bzw. die Hinterachse 3, 4 aufgeteilt. Ein Vorderachs- bzw. ein Hinterachs- Differenzialgetriebe 11,12 teilen das Drehmoment auf die Wellen 3', 3'', 4', 4'' der Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 auf. Zum Testen des Antriebsstrangs 2 kann jede der Radmaschinen 5 unabhängig voneinander bremsen bzw. antreiben, um so Fahrwiderstände, Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsmomente oder dergl . testen zu können . Bisher wurde bei Prüfständen eine Drehzahl-Regelung für die Radmaschinen eingesetzt, welche zur Vermeidung von unzulässigen Verspannmomenten im Antriebsstrang mit einer Drehmoment-Regelung über eine direkte Regelung des gemessenen Drehmoments kombiniert wurden. Erfindungsgemäß werden zur Erzielung eines Soll- Verspannmoments im Antriebsstrang 2 an jeweils einer Stelle 2' Drehwinkel cpwi-W4 der mit den Radmaschinen 5 gekoppelten Achsen 3, 4 ebenso wie an zumindest einer weiteren Stelle 2 ' im Antriebsstrang 2 Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000014_0008
der mit dem Antrieb 7 verbundenen Antriebs-Welle 6 bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Stellen 2' bzw. den Wellen 3', 3'', 4', 4'' der Achsen 3, 4 bzw. der Antriebs-Welle 6 geregelt.
Zu diesem Zweck wird eine Regeleinrichtung 13 zur Verfügung gestellt, welche dazu eingerichtet ist, den Verspannungszustand im Antriebsstrang 2, d.h. ein Verspann- bzw. Torsionsmoment , über eine Regelung der Radmaschinen- bzw. Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000014_0006
einzustellen .
Figure imgf000014_0007
Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 13 weist Regeleinheiten 14 auf, welche jeweils mit einer Radmaschine 5 verbunden sind. Um zudem die durch den Antrieb 7 bewirkten Verspannmomente gezielt vorgeben zu können, ist dem Antrieb 7 bzw. dem Haup- tantriebssstrang 6 ebenfalls eine Regeleinheit 14 zugeordnet.
Jede Regeleinheit 14 ist dazu ausgelegt, unabhängig von den anderen Regeleinheiten 14 den jeweiligen Drehwinkel
Figure imgf000014_0003
zu regeln bzw. zu steuern. Hiefür verfügt die Regeleinheit 14 über eine Messvorrichtung 15 und eine Recheneinheit 16. Die
Messvorrichtung 15 misst den momentanen Drehwinkel
Figure imgf000014_0004
einer Welle 3', 3'', 4', 4'', 6 und übermittelt ein entsprechendes Mess-Signal an die jeweilige Recheneinheit 15, wo der momentane Wert für den Drehwinkel
Figure imgf000014_0002
laufend mit einem Soll-Drehwinkel
Figure imgf000014_0001
verglichen wird. In Abhän¬ gigkeit von diesem Vergleich wird ein Regelsignal an die mit der jeweiligen Welle 3', 3'', 4', 4'', 6 verbundene Radmaschine 5 bzw. den Antrieb 7 geleitet und zur Regelung des Drehwinkels
Figure imgf000014_0005
herangezogen. Die Messvorrichtung 15 misst zudem das jeweilige Drehmoment TWi-w4, welches für eine zusätzliche Momen- tenregelung herangezogen wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 noch weiter erläutert wird.
Zur Messung des Drehwinkels verfügen die Messvorrichtungen 15 über Drehwinkelsensoren, welche eine Messung des Drehwinkels
Figure imgf000015_0003
Figure imgf000015_0002
mit sehr hoher Auflösung im Bereich von 1/10° ermöglichen.
Die Soll-Drehwinkel an den Drehwinkel-
Figure imgf000015_0001
Regeleinheiten 14 können von einem mit den Drehwinkel- Regeleinheiten 14 verbundenen zentralen Regelelement 17 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 13 derart vorgegeben werden, dass ein gewünschtes Soll-Verspannmoment im Antriebsstrang 2 erzielt wird .
Im Speziellen wird zur Erzielung des Verspannmoments ein Ver- spann-Drehwinkel φ geregelt, welcher einer einfachen Beziehung zwischen den Drehwinkeln
Figure imgf000015_0004
an den Radmaschinen 5 bzw. den Drehwinkeln am Antrieb 7 - im Wesentlichen als Drehwin
Figure imgf000015_0005
keldifferenz Δφ - folgt, wie im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 näher erläutert wird.
Wie aus Fig. 2 schematisch ersichtlich, besteht zwischen dem einer Drehwinkeldifferenz Δφ entsprechenden Verspann-Drehwinkel φ und dem in Fig. 2 mit T bezeichneten Verspannmoment ein Zusammenhang, welcher als Kennlinie 18 im zentralen Regelelement 17 in einem Speicher 19 gespeichert ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie 18 ist das Verspannmoment im Wesentlichen als lineare Funktion des Verspann-Drehwinkels φ gegeben. In einem Bereich um den Nullpunkt des Verspann-Drehwinkels φ weicht die Kennlinie vom erwarteten Verlauf ab, indem das für die Verspan- nung zwischen zwei Wellen 3', 3' ' ,4' ,4' ', 6 des Antriebsstrangs 2 charakteristische Verspannmoment konstant Null ist. Dieses Verhalten bildet ein Getriebespiel bzw. Lose
Figure imgf000015_0006
eines der Differenzialgetriebe 10, 11, 12 ab.
Anhand der Fig. 3 und 4 sollen zwei Fälle für die Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht werden. Beim ersten Fall wird angenommen, dass das Hinterachs- Differenzialgetriebe 12 gesperrt ist. Sobald die Radmaschinen 5 mit voneinander abweichenden Drehwinkeln (w3. Ψνν4 gedreht werden, wird in der Hinterachse 4 ein Verspannmoment ATR aufgebaut . Dieses steigt in etwa linear mit dem Verspann-Drehwinkel φ, welcher in diesem einfachen Fall als Drehwinkeldifferenz der Radmaschinen-Drehwinkel
Figure imgf000016_0001
gegeben ist. Zum Einstellen des gewünschten Verspannungszuständs in der Hinterachse 4 wird am zentralen Regelelement 17 ein Soll-Verspannmoment ATR,SOII vorgegeben . Das zentrale Regelelement 17 vergleicht dann dieses Soll- Verspannmoment mit dem Ist-Verspannmoment, welches gemäß der zugrundeliegenden Kennlinie 18 einem Verspann-Drehwinkel φ entspricht . In Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs werden Soll-Werte für die Radmaschinen-Drehwinkel (Pw3,W4,soii an die Radma¬ schinen-Regeleinheiten 14 übermittelt, welche die Drehwinkel 9w3,W4 zur Angleichung an die Drehwinkel-Sollwerte (pw3,W4,soii regeln. Da die Beziehung zwischen dem Verspannmoment ATR und dem Verspann-Drehwinkel φ vom geprüften Antriebsstrang abhängt, wird die Kennlinie 18 für das Verspannmoment ATR vorab in einem Identifikations-Lauf ermittelt.
Aus der in Fig. 3 veranschaulichten Kennlinie 18 für das Verspannmoment ATR ist überdies ein Getriebespiel A( D des Hinte- rachs-Differenzialgetriebes 12 ersichtlich. Wenn die Drehwinkel w3,W4 an den Radmaschinen 5 vom unverspannten Zustand relativ zueinander verändert werden, wird solange kein Verspannmoment ATR aufgebaut, bis sich die Zahnflanken im Hinterachs- Differenzialgetriebe 12 zu berühren beginnen. Sobald ein Verspannmoment ATR vorliegt, bedeutet das gleichzeitig, dass sich die Zahnflanken des Differenzialgetriebes 12 berühren. Das Verspannmoment ATR folgt bei weiter erhöhtem Verspannwinkel φ im Wesentlichen der linearen Beziehung. Werden die Drehwinkel (pw3,W4 an den Radmaschinen gegenläufig verändert, so wird zunächst das Verspannmoment ATR abgebaut und verschwindet schließlich vollständig, wenn sich die Zahnräder nicht mehr berühren. Bei einer weiteren Veränderung der relativen Beziehung zwischen den Radmaschinen-Drehwinkeln c w3,w4 wird wieder ein Verspannmoment ATR auf¬ gebaut, welches dann allerdings ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist. Sofern mehrere Getriebe 9, 10, 11, 12 im verspannten Antriebsstrang 2 vorliegen, bildet der Bereich des Verspannwinkels φ mit verschwindendem Verspannmoment ΔΤ die Summe der vorhandenen Getriebespiele
Figure imgf000017_0001
ab.
Bei einem zweiten Fall, welcher anhand der schematischen Darstellungen von Fig. 1 bzw. Fig. 4a und 4b erläutert wird, wird ein Soll-Verspannungszustand zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel und den Radmaschinen-Drehwinkeln eingestellt . Für
Figure imgf000017_0005
Figure imgf000017_0002
die Differenzialgetriebe 10, 11, 12 wird dabei der nicht gesperrte Zustand angenommen. Zudem wird hier lediglich ein nicht verschwindendes Getriebespiel
Figure imgf000017_0003
für das Schaltgetriebe 9 angenommen, wobei Getriebespiele
Figure imgf000017_0004
der Differenzialgetriebe 10, 11, 12 nicht berücksichtigt werden.
Analog wie beim zuvor beschriebenen Fall wird mit Bezug auf Fig. 4a am zentralen Regelelement 17 ein Soll-Verspannmoment T2,Soii vorgegeben, welches im Antriebsstrang 2 eingestellt werden soll. Die im Speicher 19 des zentralen Regelelements 17 abgelegte
Kennlinie 18 gibt den Zusammenhang zwischen dem Soll- Verspannungsmoment T2,Soii und dem Verspann-Drehwinkel an, welcher in diesem Fall als Differenz zwischen dem Soll-Eintriebs- Drehwinkel
Figure imgf000017_0011
und einem gemittelten Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0006
<?e _ bildet wird. Der gemittelte Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0007
wird als Hilfsgröße im Wesentlichen durch das arithmetische Mittel über Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0009
an den einzelnen Radmaschinen 5 im unverspannten Zustand gebildet. Mit anderen Worten bedeutet das, dass im Antriebsstrang 3 gerade dann kein Verspannmoment aufgebaut wird, wenn der gemittelte Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0008
dem Soll- Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000017_0010
entspricht, wie auch aus den in Fig. 4a bzw. Fig. 4b dargestellten Kennlinien 18 ersichtlich.
Die Beobachtung, dass der Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0012
für den Soll- Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000017_0015
im Wesentlichen dem arithmetischen Mittelwert der Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000017_0013
der einzelnen Radmaschinen 5 entspricht, soll nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 erörtert werden, wo die an den jeweiligen Wellen 3', 3' ', 4', 4 ' ' , 6 auftretenden Drehwinkel
Figure imgf000017_0014
eingezeichnet sind.
Demnach werden an den Radmaschinen-Regeleinheiten 14 Ist- Drehwinkel 4
Figure imgf000018_0003
geregelt, welche als Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000018_0004
angenommen werden,
Figure imgf000018_0005
An einer Welle 20 zwischen dem Vorderachs-Differenzialgetriebe 11 und dem Verteiler-Differenzialgetriebe 10 ergeben sich die Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000018_0006
im Wesentlichen als Mittelwert der Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000018_0007
wobei das Übersetzungsverhältnis des Vorderachs-Differenzialgetriebes 11 als Proportionalitätsfaktor iFD auftritt:
Figure imgf000018_0008
Analog dazu gilt für die Hinterachs-Referenz-Drehwinkel
Figure imgf000018_0009
die Beziehung
Figure imgf000018_0001
wobei mit IRD das Übersetzungsverhältnis des Hinterachs- Differenzialgetriebes 12 bezeichnet ist.
Für die Referenz-Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000018_0010
ergibt sich daher mit dem Übersetzungsverhältnis ICD des Verteilergetriebes 10 bzw. dem Übersetzungsverhältnis iTR des Schaltgetriebes 9:
Figure imgf000018_0002
Durch Einsetzen der Gleichungen (5) bzw. (6) in (7) bzw. (8) erhält man die zuvor schon postulierte Beziehung des Referenz- Eintriebs-Drehwinkels
Figure imgf000018_0012
als Mittelwert über die Radmaschinen- Drehwinkel gewichtet mit den Übersetzungsverhältnissen der
Figure imgf000018_0011
Getriebe 9-12.
Zur Erzielung des Soll-Verspannmoments
Figure imgf000018_0013
können nun zwei Mög¬ lichkeiten unterschieden werden. Bei der ersten Möglichkeit wird den Radmaschinen-Regeleinheiten 14 vom zentralen Regelelement 17 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 13 ein Zeitverlauf für die Radmaschinen-Soll-Drehwinkel (pwi- W4,soii vorgegeben, wobei der Eintriebs-Drehwinkel ψ2 gegenüber dem in Abhängigkeit von den Radmaschinen-Drehwinkeln (pwi-W4 gemäß Gleichung (7) bzw. (8) ermittelten Referenz-Eintriebs-Drehwinkel φ2,Γβί verstellt wird, um so gezielt das gewünschte Verspannmoment T2,soii einzustellen.
Alternativ dazu - wie dies in Fig. 4a dargestellt ist - kann der Zeitverlauf des Soll-Eintriebs-Drehwinkels ( 2,soii vorgegeben werden, wobei das zentrale Regelelement 17 den gewünschten zeitlichen Verlauf, für den Soll-Eintriebs-Drehwinkel (p2,soii an die Ein- triebs-Regeleinheit 14 übermittelt und die Drehwinkel
Figure imgf000019_0002
an den Radmaschinen 5 gegenüber dem Soll-Eintriebs-Drehwinkel c 2,soii verstellt werden.
Der einzige Unterschied zwischen den Drehwinkelregelungen gemäß Fig. 4a und Fig. 4b besteht darin, dass gemäß Fig. 4b der Eintriebs-Drehwinkel φ-i , welcher dem Drehwinkel der Antriebs-Welle 6 nach dem Schaltgetriebe 9 entspricht, relativ zum gemittelten Referenz-Drehwinkel verstellt wird, so dass aus der Kennlinie
Figure imgf000019_0005
18 das als nicht verschwindend angenommene Getriebespiel
Figure imgf000019_0001
ersichtlich ist.
Die Sollwerte für die Radmaschinen-Drehwinkel
Figure imgf000019_0004
können entweder durch im Vornhinein festgelegte, zeitlich veränderliche Werte für Winkel, Winkelgeschwindigkeit oder Drehzahl vorgegeben werden oder zur Laufzeit ("online") über ein mathematisches Modell aus den Drehmomenten TWi_W berechnet werden, wie in Fig. 5 schematisch veranschaulicht ist. Dabei werden die Drehmomente
Twi- 4 als Eingangsgrößen für ein Fahrzeug-, Rad- und Reifenmodell herangezogen, um entsprechende Werte für die Radmaschinen- Drehwinkel-Sollwerte zu berechnen.
Figure imgf000019_0003
Das grundlegende Prinzip der erfindungsgemäßen Regelungstechnik zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs bzw. allgemein einem Prüfling ist auch aus dem in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild ersichtlich. Zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments Tson ist ein in Fig. 6 mit einer punktierten Box gekennzeichneter Regelkreis für einen Verspann- Drehwinkel bzw. eine Drehwinkeldifferenz Δφ vorgesehen, wobei mit Hilfe eines Reglers Ri eine Ist-Drehwinkeldifferenz Aq>st auf eine Soll-Drehwinkeldifferenz Δφ50ιι geregelt wird, wofür der vom Regler Ri ermittelte Stellwert u auf die Regelstrecke wirkt. Eine Vorsteuerung für eine Soll-Drehwinkeldifferenz Δφ50ιι, welche dem Regelkreis für die Verspann-Drehwinkeldifferenz Δφ vorgeschaltet ist, macht sich eine Kennlinie 18 für das Verspannmoment T in Abhängigkeit von der Drehwinkeldifferenz Δφ zunütze. Die Kennlinie 18 kann sich im Betrieb ändern, wobei sich insbesondere Hystereseeffekte bemerkbar machen, welche zur Folge haben, dass ein und diesselbe Drehwinkeldifferenz Δφ unterschiedliche Verspannmomente T bewirken kann, abhängig von der Richtung, mit welcher die Drehwinkeldifferenz Δφ erreicht wurde. Daher kann es sinnvoll sein, wie in Fig. 6 dargestellt, zudem das Ist- Verspannmoment Tist zu regeln; der Großteil von ΔφΞΟιι stammt jedoch von der Vorsteuerung für Δφ50ιι·
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild, aus welchem die Erzielung eines Soll-Eintriebs-Verspannmoments TE/SOli eines Antriebs 7 im Zuge einer Getriebeprüfung eines Prüflings P, d.h. eines Kraftfahrzeuges mit angeflanschter Radmaschine 5, ersichtlich ist. Dabei ist analog zum Schaltbild gemäß Fig. 6 eine Vorsteuerung für einen Soll-Verspann-Drehwinkel bzw. eine Soll- Drehwinkeldifferenz
Figure imgf000020_0003
vorgesehen. Zur Berechnung eines Soll- Eintriebs-Drehwinkels
Figure imgf000020_0002
des Antriebs 7 wird ein Soll-Abtriebs- Drehwinkel ( der Radmaschine 5 herangezogen, welcher aus einem Sollwert für die Drehzahl nAiSOn der Radmaschine 5 ermittelt wird. Die Umrechnung der Drehzahl nAiSOli in die Winkelgeschwindigkeit
Figure imgf000020_0004
erfolgt über den Proportionalitätsfaktor TT/30, so dass nach Integration der Winkelgeschwindigkeit
Figure imgf000020_0001
der Soll-Abtriebs-Drehwinkel (P erhalten wird. An der Stelle 2' im Antriebsstrang 2 wird der Eintriebs-Drehwinkel Ψ geregelt und an einer weiteren Stelle 2' der Abtriebs-Drehwinkel Ψ , wobei die Drehwinkel jeweils in einem gesonderten Regelkreis geregelt wer¬ den und Regler REi bzw. RAi Stellgrößen uE bzw. uA für dem Antrieb 7 bzw. der Radmaschine 5 zugeordnete Stromrichter SRA bzw. SRE liefern. Die Vorgabe einer abtriebsseitigen Soll-Drehzahl nA,soii und eines antriebsseitigen Soll-Drehmoments TE,son entspricht einer üblichen Vorgangsweise in der PrüfStandspraxis , die hier beispielhaft dargestellt wird.
In den Fig. 8 und 9 sind gegenüber Fig. 7 modifizierte Blockschaltbilder gezeigt, welche jeweils einer AusführungsVariante der erfindungsgemäßen Drehwinkelregelung entsprechen.
Gemäß Fig. 8 wird anstelle des Soll-Abtriebs-Drehwinkels
Figure imgf000021_0005
der Ist-Abtriebs-Drehwinkel zur Berechnung vom Soll-Eintriebs-
Figure imgf000021_0002
Drehwinkel
Figure imgf000021_0001
herangezogen. Prinzipbedingt gibt es zwischen
Figure imgf000021_0004
und
Figure imgf000021_0003
eine Differenz, die vom Regler RA und vom Prüf¬ ling P abhängt. In Abhängigkeit vom Prüfling P kann demnach einmal die Variante nach Fig. 7 und ein anderes Mal die Variante nach Fig. 8 vorteilhafter sein.
Aus Fig. 9 ist ein Mehrgrößen-Regler R ersichtlich, welcher die in den Fig. 7 und 8 dargestellten Regler REi bzw. RAi für die getrennten Regelkreise des Eintriebs-Drehwinkels ψε bzw. des Abtriebs-Drehwinkels ΨΑ ersetzt. Bei den in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Stellgröße uE des Antriebs 7 vom Regler RE1 vorgegeben, der hierfür nur die Differenz zwischen
Figure imgf000021_0008
verwendet. Gleiches gilt für die Ein¬ gangsgröße uA der Radmaschine 5, die vom Regler RAi nur aufgrund der Differenz zwischen
Figure imgf000021_0007
berechnet wird. Tatsäch¬ lich handelt es sich aber beim Prüfling P samt Antrieb 7 und Radmaschine 5 um ein Mehrgrößensystem, bei dem beide Eingangsgrößen uE und uA jeweils auf alle Ausgangsgrößen (pE,iSt< TE,iSt und < A,ist wirken. Aus regelungstechnischer Sicht ist es daher sinnvoll, für die Berechnung der Eingangsgrößen uE und uA nicht jeweils nur die Differenzen
Figure imgf000021_0006
sondern alle zur Verfügung stehenden Informationen zu verwenden; eine Mehrgrößenregelung bzw. „multivariable control" ist im Stand der Technik grundsätzlich bekannt.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Prüfen eines Antriebsstrangs (2) eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle (3' , 3' ' , 4' , 4' ' , 6) , dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang (2) die Drehwinkel
Figure imgf000022_0001
) der Welle bzw. Wellen (3' , 3' ' , 4' , 4' ' , 6) an zumindest zwei gesonderten Stellen (2' ) im Antriebsstrang (2) geregelt werden bzw. eine Drehwinkeldifferenz (Δφ) zwischen zumindest zwei Stellen (2' ) im Antriebsstrang (2) geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkel (cpwi-W4) der Welle bzw. Wellen (3 ' , 3 ' ' , 4' , 4' ' ) zumindest einer Vorder- oder Hinterachse (3, 4) des Antriebsstrangs (2) geregelt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000022_0004
einer Antriebs-Welle (6) des Antriebsstrangs (2) geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung des Soll-Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz (Δφ) und dem Verspannmoment verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkeldifferenz (Δφ) im Wesentlichen als Differenz zwischen den Drehwinkeln
Figure imgf000022_0002
an zumindest zwei Stellen (2' ) der Welle bzw. Wellen (3' , 3 ' · , 4' , 4' ' , 6) ermittelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehwinkeldifferenz (Δφ) im Wesentlichen als Differenz zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel
Figure imgf000022_0003
einer Antriebs-Welle (6) und dem Mittelwert der Drehwinkeln ((pwi-W4) der Wellen (3' , 3 ' ' , 4' , 4' ') der Vorder- und/oder Hinterachsen (3,4) ermittelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz (Δφ) und dem Verspannmoment als Kennlinie (18) gespeichert ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (18) in einem Identifikations-Lauf ermittelt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Identifikations-Laufs zumindest ein Getriebespiel
Figure imgf000023_0005
ermittelt wird.
Figure imgf000023_0004
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge des Identifikations-Laufs die Summe aller vorhandenen Getriebespiele ermittelt wird.
Figure imgf000023_0001
11. Prüfstand zum Prüfen eines Antriebsstrangs (2) eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle (3', 3'', 4 ' , 4 ' ' , 6), an welche eine Belastungs- bzw. Antriebsmaschine (5, 7) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Soll- Verspannmoments im Antriebsstrang (2) zumindest eine Regeleinrichtung (13) vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist,
Drehwinkel
Figure imgf000023_0002
der Welle bzw. Wellen (3 ' , 3'', 4', 4' ', 6) an zwei gesonderten Stellen (2 ' ) bzw. eine Drehwinkeldifferenz
Figure imgf000023_0003
zwischen zwei gesonderten Stellen (2') im Antriebsstrang (2) zu regeln.
12. Prüfstand nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Belastungmaschinen zumindest zwei, vorzugsweise vier, Radmaschinen (5) vorgesehen sind, die an Wellen (3', 3'', 4', 4'') einer Vorder- und/oder Hinterachse (3, 4) montierbar sind.
13. Prüfstand nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmaschine einen mit einer Antriebs-Welle (6) verbundenen Antrieb (7) aufweist.
14. Prüfstand nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Regeleinrichtung (13) zur Erzielung des Soll-Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen einem Ver- spann-Drehwinkel (φ) bzw. der Drehwinkeldifferenz (Δφ) zugeordnet ist.
15. Prüfstand nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (13) ein zentrales Regelelement (17) aufweist, welches zur Erzielung des Soll-Verspannmoments mit Drehwinkel-Regeleinheiten (14) der Radmaschinen (5) bzw. des Antriebs (7) verbunden ist.
16. Prüfstand nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zentrale Regelelement (17) einen Speicher (19) aufweist, in welchem zumindest eine Kennlinie (18) des Verspannmoments in Abhängigkeit vom Verspann-Drehwinkel (φ) bzw. von der Drehwinkeldifferenz (Δφ) gespeichert ist.
17. Prüfstand nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher (19) zumindest eine in einem Identifikations-Lauf ermittelte Kennlinie (18) enthält.
18. Prüfstand nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb (7) ein Elektro-Antrieb, ein Hyb- rid-Antrieb oder eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist.
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