WO2018103981A1 - Modular aufbaubarer antriebsstrangprüfstand für elektrische kraftfahrzeugantriebe - Google Patents

Modular aufbaubarer antriebsstrangprüfstand für elektrische kraftfahrzeugantriebe Download PDF

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WO2018103981A1
WO2018103981A1 PCT/EP2017/078544 EP2017078544W WO2018103981A1 WO 2018103981 A1 WO2018103981 A1 WO 2018103981A1 EP 2017078544 W EP2017078544 W EP 2017078544W WO 2018103981 A1 WO2018103981 A1 WO 2018103981A1
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module
electric motor
test stand
test
motor vehicle
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PCT/EP2017/078544
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Inventor
Christian Hell
Stefanie Nodes
Original Assignee
Zf Friedrichshafen Ag
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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

Definitions

  • the invention relates to a modular drive train test bench for electrical motor vehicle drives according to the preamble of claim 1.
  • Transmission test stands or powertrain test stands for testing motor vehicle transmissions or complete motor vehicle drive trains are known from the prior art.
  • test rigs are used to detect malfunctions in drive trains at an early stage through a series of load tests. Typical malfunctions arise e.g. by game-related components, such.
  • gears, synchronizer rings, synchronizer body, multi-plate clutch discs and waves that can be deflected or even excited to vibrate As part of such functional testing usually the acoustic behavior and the shift quality are tested.
  • test stands but also in the development and continuous improvement of motor vehicle powertrains and in particular motor vehicle transmissions use. Particular attention is usually paid here to the fatigue strength and the basic development of new technical principles of action.
  • the known test stands are designed for testing combustion-driven motor vehicle drive trains.
  • DE 10 2012 018 359 A1 describes a driving cycle for a driving simulation, which is traversed by a real motor vehicle on a chassis dynamometer.
  • the drive train of the motor vehicle works in such a way that the wheel speed of the motor vehicle corresponds to the respective speed specification of the driving cycle, without the motor vehicle actually moving. This allows a testing of the motor vehicle drive train after installation in the motor vehicle.
  • DE 43 28 537 C2 discloses a transmission test rig with a first, serving as a drive motor servomotor and a second, serving as a brake motor servomotor.
  • the first drive motor is connected via a clutch to the drive shaft of a motor vehicle transmission to be tested and is in terms of its Speed controlled by a PC, with any speed curves can be simulated.
  • the brake motor is connected via a further clutch to an output shaft of the motor vehicle transmission to be tested.
  • the speed of the second motor is also controlled via the PC.
  • the speed curves simulated by the PC are speed curves measured in real driving tests.
  • the motor vehicle transmission according to DE 43 28 537 C2 can also be checked before installation in a motor vehicle.
  • the known powertrain test stands are disadvantageous in that they are usually not suitable for testing electrical drive trains.
  • the known powertrain test benches are less flexible and adapted to a specific drive train. The testing of other powertrains is usually not possible or only at the cost of a very high set-up effort possible.
  • the invention relates to a modular powertrain test bench for electric motor vehicle drives, wherein the drive train test bench comprises at least one motor module.
  • the drive train test stand according to the invention is characterized in that an electric motor of the motor module has a housing with at least one yoke for supporting the electric motor.
  • the engine module is designed to be particularly rigid and thus enables correspondingly high speeds of rotation of the electric motor without test-bed vibrations occurring during operation of the powertrain test benches with disturbing intensity of the test procedure. Since electric vehicle drives or their electric motors provide output speeds of more than 20,000 rpm, which clearly goes beyond the speed range of conventional combustion engines, on the one hand special requirements in terms of stiffness and
  • Vibration damping on powertrain test stands for electric vehicle drives there are also special requirements for the design of the electric motors used, since when regularly testing electrical drive trains, there is a regular need to pass output shafts of the test samples with only a small center distance below or laterally of the electric motor.
  • a conventional powertrain test stand is therefore conceivably unsuitable for testing electrical motor vehicle drives, in particular with regard to the known electric motors.
  • the known types of the electric motors used are usually designed either as so-called. Foot version and as so-called. Flange design.
  • the one-sided flange-mounted electric motors are not suitable for testing electrical motor vehicle drives, if only because of their completely insufficient rigidity.
  • the electric motors with foot design do not allow passing output shafts of the specimens with only a small axial distance below or laterally of the electric motor.
  • the motor module according to the invention overcomes these disadvantages.
  • the inventive design of the housing with the at least one yoke the electric motor can be supported via the at least one yoke, which allows a particularly high rigidity of the entire engine module.
  • the space below the electric motor or side of the electric motor remains free, so that this space can be used to pass an output shaft of the specimen.
  • the electric motor of the motor module is interchangeable, if necessary, so that the electric motor can be connected to the motor module via a standardized connection. This makes it possible to provide a more powerful or less powerful electric motor with a required speed or a requested torque in a simple manner, if necessary.
  • the yoke may be formed both integrally with the housing, as well as screwed or welded to the housing. Furthermore, the yoke may be formed as a transverse yoke, as a yoke or as a frame yoke.
  • the yoke in turn, preferably relies on a solid substructure of the engine module.
  • the yoke additionally has a transverse reinforcement in order to further improve the overall stiffness of the engine module and thus the vibration damping of the engine module.
  • the substructure consists of the material Hydropol, which is very well suited for vibration damping.
  • the motor module is designed such that a first natural frequency of the motor module is above the first rotational order of the electric motor. At an engine speed of 20,000 rpm, the natural frequency of the engine module would therefore have to be above approximately 470 Hz. This has proved to be particularly suitable for testing high-speed electrical motor vehicle drives.
  • the inventive Antnebsstrangprüfstand for electric motor vehicle drives is equally suitable for so-called. Active test as well as the so-called. Passive, wherein the term active testing a test of an electric motor vehicle drive with an electric drive motor is understood and the term passive test a test of an electric motor vehicle drive without an electric drive motor is understood.
  • the test stand according to the invention is thus equally suitable for testing the transmission or the bearings of the electric motor vehicle drive, as well as for testing the electric drive of the electric motor vehicle drive.
  • the electric motor of the motor module is designed to be comparatively slender in order to allow as much free space as possible below and laterally. lent to ensure the electric motor.
  • the electric motor or the housing of the electric motor has a diameter of less than 270 mm.
  • the output shaft is spatially within the electric drive, namely coaxial with the electric drive arranged.
  • the output shaft is also mounted coaxially in a hollow shaft, which serves as a drive shaft.
  • this drive shaft is arranged coaxially in the electric drive.
  • the output shaft is arranged outside the electric drive, namely axially parallel to the motor shaft of the electric drive.
  • the electric motor is preferably air-cooled or water-cooled or combined air- and water-cooled.
  • the drive train test bench further comprises aticians, wherein theticiansamodul is at least longitudinally, vertically and transversely adjustable.
  • theticiansamodul is formed longitudinally, transversely and vertically adjustable, a fine adjustment of the DUT can be done on the fürlingsamodul relative to the motor module. In view of the comparatively very high test speeds of more than 20,000 rpm, this is particularly advantageous.
  • theticiansing module is designed as a so-called. Cross-stage, which allows a longitudinal and Querversteiliana in steps of 0.01 mm in particular.
  • the height adjustability is preferably ensured by underlay strips, in particular in steps of 0.05 mm.
  • the shims may have different thicknesses, with different thicknesses differing by 0.05mm increments.
  • the Unterlegleisten are particularly preferably inserted into a space provided for this, adjustable gap.
  • the adjustable intermediate space may have a spring-loaded opening mechanism which attempts to open the intermediate space by means of spring force and furthermore comprise a screw mechanism which counteracts the spring force and limits the opening width of the intermediate space via a screw position.
  • the longitudinal, transverse andcardinverstell- ability is possible without a cross-talk.
  • Theticiansabilitymodul preferably has a plurality of brackets, in particular four brackets on which the specimen can be clamped.
  • the test object is the electrical motor vehicle drive to be tested.
  • the drive train dynamometer further comprises an intermediate storage module, wherein a drive shaft of the intermediate storage module is supported by a coaxial storage of the intermediate storage module and wherein a diameter of the bearing is less than a diameter of the housing of the electric motor.
  • the intermediate storage module is preferably coupled in terms of drive both with the electric motor of the motor module and with the test object.
  • the intermediate storage module can transmit both a rotational speed and a torque from the electric motor to the DUT and vice versa.
  • the intermediate storage module Another advantage resulting from the use of the intermediate storage module can be seen in the fact that, for example, a measuring flange for measuring the torque can be arranged here.
  • the measuring flange does not have to be arranged on the electric motor, which avoids an unfavorable influence on its vibration behavior.
  • the intermediate storage module can be converted by means of a mounting plate for receiving a motor test specimen.
  • the mounting plate may also be fixed, i. insoluble, be arranged on the intermediate storage module, e.g. by welding.
  • the interim storage module can only be used to test a motor specimen.
  • a motor test object is understood to mean exclusively an electric drive of an electrical motor vehicle drive, that is to say an electric motor without a gearbox.
  • the drive train test bench further comprises a transmission module for producing a parallel axial offset.
  • a transmission module for producing a parallel axial offset.
  • one or more spur gear stages are preferably used. Particularly preferred is a transmission ratio of the spur gear 1: 1.
  • the transmission module also allows a reduction o- or an increase in the output speed or the output torque of the electric motor of the motor module. This reduction or increase can be adapted to the examinee.
  • one or more spur gear stages are preferably used.
  • the drive train test bench further comprises a torque measuring module, an air conditioning cabin and / or an acoustic booth.
  • An air conditioning cabin allows the production of a desired climate, ie a certain temperature and possibly a certain humidity for the DUT.
  • the climate cab is preferably built around theticiansabilitymodul around or arranged on theticiansamodul such that the specimen is housed by the air conditioning cabin.
  • An acoustic cabin enables the analysis of an acoustic behavior of the test object and thus the detection of transmission errors or engine errors of the test object.
  • the acoustic cabin is preferably built around the engine module or arranged on the engine module such that at least the electric motor is enclosed by the acoustic cabin.
  • a torque measurement module enables the detection and determination of a generated torque.
  • the torque measuring module may be e.g. a measuring flange for mechanically detecting the torque include.
  • the torque measuring module can also detect the motor current and mathematically determine the torque based on the motor current.
  • the detection of the torque via a lever arm in conjunction with a force transducer is possible.
  • the force transducer is preferably designed as a piezo element or strain gauges, but other forms of training the force transducer are possible. Likewise, combinations of the different possibilities of torque measurement are conceivable.
  • the use of a torque measuring module also leads to the advantage that with the additional inclusion of the speed, the output mechanical power can be detected. By comparing it with the input power, the efficiency can be determined.
  • the drive train test bench further comprises at least one output module.
  • the at least one output module is designed to detect an output speed or an output torque. Thus, therefore, the output from the test specimen torque and the output from the test specimen speed can be detected and evaluated. Both are important prerequisites for a complete examination of all properties of the test object.
  • the at least one output module preferably also includes an electric motor in order to be able to provide an adjustable load for the test object and so, for example
  • a separate output module is provided for each driven by the electric motor vehicle drive wheel. This allows a test operation, which largely corresponds to the real operating conditions of the DUT.
  • the sketcheslingsabilitymodul, the intermediate storage module, the transmission module and / or the output module by means of a positioning system are centered relative to each other. This allows a simple and highly accurate centering of the individual modules to each other.
  • a pre-centered sketchingmontage can be done on a scholarlingsreamodul first. Subsequently, the sketchlingsreamodul is brought to the DUT to Antnebsstrangprüfstand and there by means of the positioning a particularly accurate centering, the accuracy is preferably in the range of 10 ⁇ .
  • the positioning system consists of intermeshing pins or bolts or feather keys and corresponding receiving openings for the pins or bolts or feather keys.
  • Studs are arranged on the DUT module, which engage flush in receiving openings of the intermediate storage module, resulting in a simple way a highly accurate centering of the two modules to each other.
  • Antnebsstrangprüfstand preferably comprises two or more striglingsingmodule so that on a striglingsabilitymodul already precentered striglingsmontage can be done while on the other striglings/module a specimen is tested.
  • the sketchlings/modul also include a centering plate, on which the specimen is placed on the exclingsreamodul and centered.
  • Particularly preferred two centering plates are provided for aticiansingmodul, so that on a centering already a pre-centered exclingsmontage can be done while on the other centering a specimen is tested
  • FIG. 3 shows another possible embodiment of a modular, modular powertrain test stand according to the invention
  • Fig. 4 shows schematically and by way of example a section through a gear module and Fig. 5 shows schematically the flexibility in the construction of the modular, modular powertrain test stand according to the invention.
  • FIG. 1 shows a possible structure of a modularly constructed drive train test stand 1 for electric motor vehicle drives 9.
  • the drive train test bench 1 shown in FIG. 1 comprises a motor module 2, an intermediate storage module 6 and a test piece receiving module 7.
  • the test object receiving module 7 in turn comprises four holding arms 8 Between the holding arms 8, an electric motor vehicle drive 9 is clamped.
  • the motor module 2 shown in turn comprises an electric motor 3 with a housing which has a yoke 4 for supporting the electric motor 3 on a substructure 10 of the motor module 2.
  • the housing of the electric motor 3 and the yoke 4 are integrally formed.
  • the drive shaft 20 of the intermediate storage module 6 is non-rotatably coupled to an input shaft of the specimen 9.
  • a torque or a rotational speed of the electric motor 3 can be transmitted to the specimen 9 via the intermediate storage module 6.
  • the drive shaft 20 is supported by a coaxial bearing 21.
  • the bearing 21 in turn is supported via a yoke 23 on a substructure 22 of the intermediate storage module 6.
  • the intermediate storage module 6 is comparatively stiff and is ideal for damping high-frequency vibrations.
  • the test specimen 9 is, for example, an electric motor vehicle drive 9 constructed paraxially with respect to the axis electric motor vehicle drives, the output shaft outside the electric drive, namely axially parallel to the motor shaft of the electric drive, arranged.
  • FIG. 2 shows another possible embodiment of a modular, modular powertrain test rig 1 according to the invention.
  • the powertrain test stand 1 of Figure 2 differs from the powertrain test bench 1 of Figure 1 only in that it has no interim storage module 6.
  • On the other hand however, comparatively less free installation space is available for the output shaft of the test object 9, since the diameter of the electric motor 3 is greater than the diameter of a bearing of the drive shaft of the intermediate storage module 6.
  • the construction of the drive train according to the invention shown in Fig. 3 is therefore particularly suitable for axially parallel electric motor vehicle drives 9, the center distance between the drive shaft and output shaft is comparatively large.
  • FIG. 3 shows a further possible embodiment of a modular powertrain test rig 1 which can be constructed in a modular manner.
  • the powertrain test stand 1 of FIG. 3 differs from the powertrain test benches 1 shown above in that it has a gear module 1 1 instead of an intermediate storage module 6.
  • no specimen 9 is constructed on theticianlingsabilitymodul 7 of the powertrain test bench 1 of FIG.
  • the transmission module 1 1 advantageously allows the testing of coaxial electrical motor vehicle drives 9.
  • the output shaft is spatially within the electric drive, namely arranged coaxially to the electric drive.
  • the output shaft is also mounted coaxially in a hollow shaft, which serves as a drive shaft.
  • this drive shaft is arranged coaxially in the electric drive.
  • the gear module 1 1 provides an axial offset, which is designed as a hollow shaft drive shaft of the DUT 9 can be coupled to the electric motor 3.
  • the output shaft can be guided to the shaft bearing 5.
  • the test object 9 comprises an electric drive 12 a coaxial Axially in the electric drive 12 arranged drive shaft 13, which is designed as a hollow shaft, and a coaxially arranged in the hollow shaft 13 output shaft 14.
  • the hollow shaft 13 is rotatably coupled to a hollow shaft 15 of the transmission module 1 1. Der Hohlwelle 13 ist über mecanic Welle 12 mit dem Hohlwelle 15sky.
  • the output shaft 14 is rotatably coupled to a shaft 16 of the transmission module 1 1.
  • the shaft 16 is led out of the transmission module 1 1 and led to a not shown in FIG. 4 output module.
  • a spur gear 17 is rotatably disposed on the hollow shaft 15.
  • This spur gear 17 meshes with a further spur gear 18 which is rotatably mounted on the shaft 19.
  • the shaft 19 in turn is led out of the transmission module 1 1 and can be rotatably coupled to the electric motor 3.
  • the transmission module 1 1 thus provides an axial offset, by means of which a test piece 9 which is formed coaxially can be tested in a simple manner on the drive train test device 1 according to the invention.
  • the drive train test bench 1 comprises a motor module 2 and a test piece receiving module 7.
  • An intermediate bearing module 6 or a gear module 11 can optionally be arranged between the motor module 2 and the test piece receiving module 7.
  • the choice of the intermediate storage module 6 or the transmission module 1 1 depends on the particular requirements of the test specimen to be tested 9.
  • the intermediate storage module 6 can be provided with a mounting plate 24. This now allows the inclusion of a motor under test by the intermediate storage module 6.
  • the motor test is exclusively the electric drive of an electric motor vehicle drive 9, ie an electric motor without transmission.
  • This engine under test can now be coupled via the intermediate storage module 6 with the electric motor 3, so as to allow a test of the engine under test.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstand (1) für elektrische Kraftfahrzeugantriebe (9), wobei der Antriebsstrangprüfstand (1) mindestens ein Motormodul (2) umfasst. Der erfindungsgemäße Antriebsstrangprüfstand (1) zeichnet sich dadurch aus, dass ein Elektromotor (3) des Motormoduls (2) ein Gehäuse mit einem Joch (4) zum Abstützen des Elektromotors (3) aufweist.

Description

Modular aufbaubarer Antriebsstrangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeuqantriebe
Die Erfindung betrifft einen modular aufbaubarer Antriebsstrangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeugantriebe gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 .
Getriebeprüfstände bzw. Antriebsstrangprüfstände zum Prüfen von Kraftfahrzeuggetrieben bzw. von vollständigen Kraftfahrzeugantriebssträngen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Prüfstände werden einerseits verwendet, um Funktionsstörungen in Antriebssträngen frühzeitig durch eine Reihe von Belastungstests zu erkennen. Typische Funktionsstörungen entstehen z.B. durch spielbehaftete Bauteile, wie z. B. Zahnräder, Synchronringe, Synchronkörper, Lamellenkupplungsscheiben und Wellen, die ausgelenkt oder gar zu Schwingungen angeregt werden können. Im Rahmen einer derartigen Funktionserprobung werden üblicherweise auch das Akustikverhalten und die Schaltqualität geprüft. Darüber hinaus finden derartige Prüfstände aber auch in der Entwicklung und stetigen Verbesserung von Kraftfahrzeugantriebssträngen sowie insbesondere Kraftfahrzeuggetrieben Verwendung. Besonderes Augenmerk liegt hier üblicherweise auf der Dauerfestigkeit sowie der Grundlagenentwicklung neuer technischer Wirkprinzipien. Üblicherweise sind die bekannten Prüfstände zum Prüfen verbrennergetriebener Kraftfahrzeugantriebsstränge ausgebildet.
In diesem Zusammenhang beschreibt die DE 10 2012 018 359 A1 einen Fahrzyklus für eine Fahrsimulation, der von einem realen Kraftfahrzeug auf einem Rollenprüfstand durchfahren wird. Der Antriebstrang des Kraftfahrzeugs arbeitet dabei so, dass die Raddrehzahl des Kraftfahrzeugs der jeweiligen Geschwindigkeitsvorgabe des Fahrzyklusses entspricht, ohne dass sich das Kraftfahrzeug tatsächlich fortbewegt. Dies ermöglicht ein Prüfen des Kraftfahrzeugantriebsstrangs nach dem Einbau in das Kraftfahrzeug.
Die DE 43 28 537 C2 offenbart einen Getriebeprüfstand mit einem ersten, als Antriebsmotor dienenden Servomotor und einem zweiten, als Bremsmotor dienenden Servomotor. Der erste Antriebsmotor ist über eine Kupplung mit der Antriebswelle eines zu prüfenden Kraftfahrzeuggetriebes verbunden und wird hinsichtlich seiner Drehzahl über einen PC gesteuert, wobei beliebige Drehzahlverläufe simulierbar sind. Der Bremsmotor ist über eine weitere Kupplung mit einer Abtriebswelle des zu prüfenden Kraftfahrzeuggetriebes verbunden. Auch die Drehzahl des zweiten Motors wird über den PC gesteuert. Bei den vom PC simulierten Drehzahlverläufen handelt es sich um in realen Fahrversuchen gemessene Drehzahlverläufe. Somit kann das Kraftfahrzeuggetriebe gemäß der DE 43 28 537 C2 auch vor dem Einbau in ein Kraftfahrzeug geprüft werden.
Die bekannten Antriebsstrangprüfstände sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass diese üblicherweise nicht zum Prüfen von elektrischen Antriebssträngen geeignet sind. Zudem sind die bekannten Antriebsstrangprüfstände wenig flexibel und an einen spezifischen Antriebsstrang angepasst. Das Prüfen anderer Antriebsstränge ist in der Regel nicht möglich oder nur unter Inkaufnahme eines sehr hohen Rüstaufwands möglich.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen modular aufbaubaren An- triebsstrangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeugantriebe vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den modular aufbaubarer Antriebs- strangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeugantriebe gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung betrifft einen modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeugantriebe, wobei der Antriebsstrangprüfstand mindestens ein Motormodul umfasst. Der erfindungsgemäße Antriebsstrangprüfstand zeichnet sich dadurch aus, dass ein Elektromotor des Motormoduls ein Gehäuse mit mindestens einem Joch zum Abstützen des Elektromotors aufweist.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass das Motormodul besonders steif ausgebildet ist und somit entsprechend hohe Drehzahlen des Elektromotors ermöglicht, ohne dass im Betrieb des Antriebsstrangprüfstände Prüfstandsschwingungen mit den Prüfvorgang störender Intensität auftreten. Da elektrische Kraftfahrzeugantriebe bzw. deren Elektromotoren Ausgangsdrehzahlen von mehr als 20.000 U/min bereitstellen, was deutlich über das Drehzahlspektrum konventioneller Verbrennerantriebe hinausgeht, bestehen einerseits besondere Anforderungen hinsichtlich der Steifigkeit und
Schwingungsdämpfung an Antriebsstrangprüfstande für elektrische Kraftfahrzeugantriebe. Andererseits bestehen aber auch besondere Anforderungen an die Bauform der verwendeten Elektromotoren, da beim Prüfen von elektrischen Antriebssträngen regelmäßig bestehende Notwendigkeit regelmäßig die Notwendigkeit auftritt, Abtriebswellen der Prüflinge mit nur geringem Achsabstand unterhalb oder seitlich des Elektromotors vorbeizuführen. Ein konventioneller Antriebsstrangprüfstand ist daher zum Prüfen elektrischer Kraftfahrzeugantriebe denkbar ungeeignet, insbesondere im Hinblick auf die bekannten Elektromotoren. Die bekannten Bauformen der verwendeten Elektromotoren sind nämlich üblicherweise entweder als sog. Fußausführung und als sog. Flanschausführung ausgebildet. Die einseitig angeflanschten Elektromotoren eignen sich schon alleine aufgrund ihrer völlig unzureichenden Steifigkeit nicht zum Prüfen elektrischer Kraftfahrzeugantriebe. Die Elektromotoren mit Fußausführung hingegen erlauben es nicht, Abtriebswellen der Prüflinge mit nur geringem Achsabstand unterhalb oder seitlich des Elektromotors vorbeizuführen.
Das erfindungsgemäße Motormodul jedoch überwindet diese Nachteile. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gehäuses mit dem mindestens einen Joch kann der Elektromotor über das mindestens eine Joch abgestützt werden, was eine besonders hohe Steifigkeit des gesamten Motormoduls ermöglicht. Zudem bleibt der Bauraum unterhalb des Elektromotors bzw. seitlich des Elektromotors frei, so dass dieser Bauraum zum Vorbeiführen einer Abtriebswelle des Prüflings genutzt werden kann.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Elektromotor des Motormoduls bedarfsweise austauschbar ist, dass also der Elektromotor über eine standarisierte Anbindung mit dem Motormodul verbindbar ist. Dies ermöglicht es, auf einfache Weise ja nach Bedarf einen leistungsstärkeren bzw. leistungsschwächeren Elektromotor mit einer angeforderten Drehzahl bzw. einem angeforderten Drehmoment bereitzustellen.
Das Joch kann dabei sowohl einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein, als auch mit dem Gehäuse verschraubt oder verschweißt sein. Weiterhin kann das Joch als Querjoch, als Ringjoch oder auch als Rahmenjoch ausgebildet sein.
Das Joch wiederum stützt sich bevorzugt auf einem massiven Unterbau des Motormoduls ab.
Bevorzugt weist das Joch zusätzlich eine Querversteifung auf, um die Gesamtsteifig- keit des Motormoduls und somit die Schwingungsdämpfung des Motormoduls weiter zu verbessern.
Besonders bevorzugt besteht der Unterbau aus dem Material Hydropol, welches sich sehr gut zur Schwingungsdämpfung eignet.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Motormodul derart ausgebildet ist, dass eine erste Eigenfrequenz des Motormoduls oberhalb der ersten Drehordnung des Elektromotors liegt. Bei einer Motordrehzahl von 20.000 U/min müsste die Eigenfrequenz des Motormoduls also oberhalb von ca. 470 Hz liegen. Dies hat sich zur Prüfung von hochdrehenden elektrischen Kraftfahrzeugantrieben als besonders geeignet erwiesen.
Der erfindungsgemäße Antnebsstrangprüfstand für elektrische Kraftfahrzeugantriebe eignet sich gleichermaßen zur sog. Aktivprüfung wie auch zur sog. Passivprüfung, wobei unter dem Begriff Aktivprüfung eine Prüfung eines elektrische Kraftfahrzeugantriebs mit einem elektrischen Antriebsmotor verstanden wird und unter dem Begriff Passivprüfung eine Prüfung eines elektrische Kraftfahrzeugantriebs ohne einen elektrischen Antriebsmotor verstanden wird. Der erfindungsgemäße Prüfstand eignet sich somit gleichermaßen zum Prüfen des Getriebes bzw. der Lagerungen des elektrischen Kraftfahrzeugantriebs, wie auch zum Prüfen des elektrischen Antriebs des elektrischen Kraftfahrzeugantriebs.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Elektromotor des Motormoduls vergleichsweise schlankbauend ausgebildet ist, um möglichst viel freien Raum unterhalb und seit- lieh des Elektromotors zu gewährleisten. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Elektromotor bzw. das Gehäuse des Elektromotors einen Durchmesser von weniger als 270 mm aufweist.
Dies ermöglicht sowohl das Prüfen von koaxial aufgebauten elektrische Kraftfahrzeugantrieben wie auch von achsparallel aufgebauten elektrische Kraftfahrzeugantrieben. Bei koaxial aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben ist die Abtriebswelle räumlich innerhalb des elektrischen Antriebs, nämlich koaxial zum elektrischen Antrieb, angeordnet. In der Regel ist die Abtriebswelle außerdem koaxial in einer Hohlwelle gelagert, welche als Antriebswelle dient. Auch diese Antriebswelle ist koaxial im elektrischen Antrieb angeordnet. Bei achsparallel aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben ist die Abtriebswelle außerhalb des elektrischen Antriebs, nämlich achsparallel zur Motorwelle des elektrischen Antriebs, angeordnet.
Je nach Auslegung des Elektromotors ist dieser bevorzugt luftkühlbar oder wasser- kühlbar oder kombiniert luft- und wasserkühlbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrangprüfstand weiterhin ein Prüflingsaufnahmemodul umfasst, wobei das Prüflingsaufnahmemodul zumindest längs-, höhen- und querverstellbar ausgebildet ist. Indem das Prüflingsaufnahmemodul längs-, quer- und höhenverstellbar ausgebildet ist, kann eine Feinjustage des Prüflings auf dem Prüflingsaufnahmemodul relativ zum Motormodul erfolgen. Im Hinblick auf die vergleichsweise sehr hohen Prüfdrehzahlen von mehr als 20.000 U/min ist dies besonders vorteilhaft.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Prüflingsaufnahmemodul als sog. Kreuztisch ausgebildet ist, der eine Längs- und Querversteilbarkeit in Schritten von insbesondere 0,01 mm ermöglicht. Die Höhenverstellbarkeit wird bevorzugt durch Unterlegleisten gewährleistet, insbesondere in Schritten von 0,05 mm. Die Unterlegleisten können z.B. unterschiedliche Stärken aufweisen, wobei die unterschiedlichen Stärken sich in Schritten von 0,05 mm voneinander unterscheiden. Die Unterlegleisten werden besonders bevorzugt in einen hierfür vorgesehenen, verstellbaren Zwischenraum eingelegt. Der verstellbare Zwischenraum kann dazu z.B. einen federkraftbeaufschlagten Öffnungsmechanismus besitzen, welches mittels Federkraft den Zwischenraum zu öffnen sucht und weiterhin eine Schraubmechanismus umfassen, welcher der Federkraft entgegenwirkt und die über eine Schraubenstellung die Öffnungsweite des Zwischenraums begrenzt. Je weiter die Schrauben angezogen werden, desto begrenzter ist die Öffnungsweite. Bei einem zunehmenden Lösen der Schrauben hingegen nimmt die Öffnungsweite zu. In diesem Zustand kann nun die benötigte Anzahl an Unterlegleisten in den Zwischenraum gelegt werden. Durch ein Anziehen der Schrauben werden die Unterlegleisten geklemmt und es entsteht eine steife und schwingungsdämpfende Verbindung.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Längs-, Quer- und Höhenverstell- barkeit übersprechfrei möglich ist.
Das Prüflingsaufnahmemodul weist bevorzugt eine Vielzahl von Halterungen auf, insbesondere vier Halterungen, an denen der Prüfling eingespannt werden kann.
Der Prüfling ist der zu prüfende elektrische Kraftfahrzeugantrieb.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrangprüfstand weiterhin ein Zwischenlagermodul umfasst, wobei eine Durchtriebswelle des Zwischenlagermoduls von einer koaxialen Lagerung des Zwischenlagermoduls gelagert ist und wobei ein Durchmesser der Lagerung geringer ist als ein Durchmesser des Gehäuses des Elektromotors. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass insbesondere bei achsparallel aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben mehr Bauraum für eine Abtriebswelle zur Verfügung steht, welche sich vom Prüfling in Richtung des Motormoduls erstreckt. Indem nämlich der Durchmesser der Lagerung geringer ist als der Durchmesser des Gehäuses des Elektromotors, steht auch entsprechend mehr freier Raum zur Verfügung. Gerade bei besonders kompakten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben ist dies von Bedeutung. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Lagerung einen Durchmesser von weniger als 130 mm aufweist.
Das Zwischenlagermodul wird bevorzugt trieblich sowohl mit dem Elektromotor des Motormoduls als auch mit dem Prüfling gekoppelt. Somit kann das Zwischenlagermodul sowohl eine Drehzahl als auch ein Drehmoment vom Elektromotor auf den Prüfling als auch umgekehrt übertragen.
Ein weiterer Vorteil, welcher sich aus der Verwendung des Zwischenlagermodul ergibt, ist darin zu sehen, dass hier beispielsweise ein Messflansch zum Messen des Drehmoments angeordnet werden kann. Somit muss der Messflansch nicht am Elektromotor angeordnet werden, was eine ungünstige Beeinflussung von dessen Schwingungsverhalten vermeidet.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Zwischenlagermodul mittels einer Anbauplatte zur Aufnahme eines Motorprüflings umrüstbar ist.
Alternativ bevorzugt kann die Anbauplatte auch fest, d.h. unlösbar, am Zwischenlagermodul angeordnet sein, z.B. durch Verschweißen. In diesem Fall kann das Zwischenlagermodul ausschließlich zum Prüfen eines Motorprüflings verwendet werden.
Unter einem Motorprüfling wird im Sinne der Erfindung ausschließlich ein elektrischer Antrieb eines elektrischen Kraftfahrzeugantriebs, also ein Elektromotor ohne Getriebe, verstanden.
Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auf einfache Art und Weise auch ausschließlich der Motorprüfling geprüft werden kann. In diesem Fall wird also der Motorprüfling direkt mit einer Drehzahl bzw. einem Drehmoment des Elektromotors des Motormoduls beaufschlagt. Diese Möglichkeit, den Motorprüfling unabhängig vom Getriebe zu prüfen, ermöglicht eine parallele Entwicklung des Getriebes für den elektrischen Kraftfahrzeugantrieb und des elektrischen Antriebs für den elektrischen Kraftfahrzeugantrieb.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrangprüfstand weiterhin ein Getriebemodul zum Herstellen eines parallelen Achsversatzes umfasst. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass auf einfache Art und Weise auch koaxial aufgebaute Kraftfahrzeugantriebe geprüft werden können, da über den Achsversatz eine Anordnung des Prüflings seitlich versetzt zum Elektromotor des Motormoduls ermöglicht wird, d.h., dass eine Abtriebswelle des Prüflings am Elektromotor des Motormoduls vorbeigeführt werden kann. Üblicherweise erfolgt der Antrieb der Prüflings dabei über eine Hohlwelle und der Abtrieb vom Prüfling über eine in der Hohlwelle gelagerte Abtriebswelle.
Zur Herstellung des Achsversatzes werden bevorzugt eine oder mehrere Stirnradstufen verwendet. Besonders bevorzugt ist ein Übersetzungsverhältnis der Stirnradstufen 1 :1 .
Alternativ bevorzugt ermöglicht das Getriebemodul aber auch eine Untersetzung o- der eine Hochsetzung der Ausgangsdrehzahl bzw. des Ausgangsdrehmoments des Elektromotors des Motormoduls. Diese Untersetzung bzw. Hochsetzung kann ange- passt an den Prüfling erfolgen.
Zur Erzeugung der Untersetzung oder der Hochsetzung werden bevorzugt eine oder mehrere Stirnradstufen verwendet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrangprüfstand weiterhin ein Drehmomentmessmodul, eine Klimakabine und/oder eine Akustikkabine umfasst.
Eine Klimakabine ermöglicht dabei die Herstellung eines gewünschten Klimas, also einer bestimmten Temperatur und ggf. einer bestimmten Luftfeuchtigkeit für den Prüfling. Die Klimakabine ist bevorzugt um das Prüflingsaufnahmemodul herum gebaut oder auf dem Prüflingsaufnahmemodul derart angeordnet, dass der Prüfling von der Klimakabine eingehaust ist.
Eine Akustikkabine ermöglicht das Analysieren eines Akustikverhaltens des Prüflings und damit das Erkennen von Getriebefehlern bzw. Motorfehlern des Prüflings. Die Akustikkabine ist bevorzugt um das Motormodul herum gebaut oder am Motormodul derart angeordnet, dass zumindest der Elektromotor von der Akustikkabine eingehaust ist.
Ein Drehmomentmessmodul ermöglicht das Erfassen und Bestimmen eines erzeugten Drehmoments. Das Drehmomentmessmodul kann dabei z.B. einen Messflansch zum mechanischen Erfassen des Drehmoments umfassen. Ebenso kann das Drehmomentmessmodul jedoch auch den Motorstrom erfassen und anhand des Motorstroms rechnerisch das Drehmoment bestimmen. Auch das Erfassen des Drehmoments über einen Hebelarm in Verbindung mit einem Kraftaufnehmer ist möglich. Der Kraftaufnehmer ist vorzugsweise als Piezoelement oder als Dehnmessstreifen ausgebildet, wobei jedoch auch andere Ausbildungsformen des Kraftaufnehmers möglich sind. Ebenso sind auch Kombinationen der unterschiedlichen Möglichkeiten der Drehmomentmessung denkbar.
Die Verwendung eines Drehmomentmessmoduls führt außerdem zu dem Vorteil, dass unter zusätzlicher Einbeziehung der Drehzahl die abgegebene mechanische Leistung erfasst werden kann. Durch einen Vergleich mit der Eingangsleistung kann somit der Wirkungsgrad ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Antriebsstrangprüfstand weiterhin mindestens ein Abtriebsmodul um- fasst. Das mindestens eine Abtriebsmodul ist dazu ausgebildet, eine Abtriebsdrehzahl bzw. ein Abtriebsdrehmoment zu erfassen. Somit kann also das vom Prüfling abgegebene Drehmoment sowie die vom Prüfling abgegebene Drehzahl erfasst und ausgewertet werden. Beides sind wichtige Voraussetzungen für eine vollständige Prüfung aller Eigenschaften des Prüflings. Das mindestens eine Abtriebsmodul umfasst bevorzugt ebenfalls einen Elektromotor, um einen einstellbare Last für den Prüfling bereitstellen zu können und so z.B.
Bremsvorgänge simulieren zu können.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass für jedes vom für elektrischen Kraftfahrzeugantrieb angetriebene Rad ein eigenes Abtriebsmodul vorgesehen ist. Dies ermöglicht einen Prüfbetrieb, welcher weitestgehend den realen Betriebsbedingungen des Prüflings entspricht.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Prüflingsaufnahmemodul, das Zwischenlagermodul, das Getriebemodul und/oder das Abtriebsmodul mittels eines Positioniersystems relativ zueinander zentrierbar sind. Dies ermöglicht eine einfache und hochgenaue Zentrierung der einzelnen Module zueinander.
Beispielsweise kann zunächst eine vorzentrierte Prüflingsmontage auf einem Prüflingsaufnahmemodul erfolgen. Anschließend wird das Prüflingsaufnahmemodul mit dem Prüfling zum Antnebsstrangprüfstand gebracht und dort erfolgt mittels des Positioniersystems eine besonders genaue Zentrierung, deren Genauigkeit bevorzugt im Bereich von 10 μηη liegt.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das Positioniersystem aus ineinandergreifenden Stiften bzw. Bolzen oder Passfedern und entsprechenden Aufnahmeöffnungen für die Stiften bzw. Bolzen oder Passfedern besteht. Indem z.B. am Prüflingsmodul Bolzen angeordnet sind, welche bündig in Aufnahmeöffnungen des Zwischenlagermoduls eingreifen, ergibt sich auf einfache Weise eine hochgenaue Zentrierung der beiden Module zueinander.
Zur beschleunigten Zentrierung der Prüflinge und damit zur beschleunigten Austauschbarkeit der Prüflinge umfasst der Antnebsstrangprüfstand bevorzugt zwei oder mehr Prüflingsaufnahmemodule, so dass auf einem Prüflingsaufnahmemodul bereits eine vorzentrierte Prüflingsmontage erfolgen kann, während auf dem anderen Prüflingsaufnahmemodule ein Prüfling geprüft wird. Alternativ bevorzugt kann das Prüflingsaufnahmemodul auch eine Zentrierplatte umfassen, auf welcher der Prüfling auf dem Prüflingsaufnahmemodul angeordnet und zentriert wird. Besonders bevorzugt sind zwei Zentrierplatten für ein Prüflingsaufnahmemodul vorgesehen, so dass auf einer Zentrierplatte bereits eine vorzentrierte Prüflingsmontage erfolgen kann, während auf der anderen Zentrierplatte ein Prüfling geprüft wird
Durch die Vielzahl von untereinander kombinierbaren bzw. verbindbaren Modulen wird also ein Baukastensystem bereitgestellt, welches eine hohe Flexibilität bei der Zusammenstellung des Antriebsstrangprüfstand aus den einzelnen Modulen ermöglicht und gleichzeitig durch das Zurückgreifen auf die bereits vorhandenen Module die Herstellungskosten für den Antriebsstrangprüfstand gering hält. Insbesondere fällt kein Konstruktionsaufwand an.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 beispielhaft einen möglichen Aufbau eines modular aufbaubaren Antriebs- strangprüfstands,
Fig. 2 eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen, modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstandes,
Fig. 3 eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen, modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstands,
Fig. 4 schematisch und beispielhaft einen Schnitt durch ein Getriebemodul und Fig. 5 schematisch die Flexibilität im Aufbau des erfindungsgemäßen, modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstands.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Diese Gegenstände, Funktionseinheiten und vergleichbaren Komponenten sind hinsichtlich ihrer techni- sehen Merkmale identisch ausgeführt, sofern sich aus der Beschreibung nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt.
Fig. 1 zeigt beispielhaft einen möglichen Aufbau eines modular aufbaubaren An- triebsstrangprüfstands 1 für elektrische Kraftfahrzeugantriebe 9. Der in Fig.1 gezeigte Antriebsstrangprüfstand 1 umfasst beispielsgemäß ein Motormodul 2, ein Zwischenlagermodul 6 sowie ein Prüflingsaufnahmemodul 7. Das Prüflingsaufnahmemodul 7 umfasst seinerseits vier Haltearme 8. Zwischen den Haltearmen 8 ist ein elektrischer Kraftfahrzeugantrieb 9 aufgespannt. Das gezeigte Motormodul 2 umfasst seinerseits einen Elektromotor 3 mit einem Gehäuse, welches ein Joch 4 zum Abstützen des Elektromotors 3 auf einem Unterbau 10 des Motormoduls 2 aufweist. Beispielsgemäß sind das Gehäuse des Elektromotors 3 und das Joch 4 einstöckig ausgebildet. Indem der Elektromotor 3 über das Joch 4 abgestützt wird, ergibt sich eine besonders hohe Steifigkeit des gesamten Motormoduls 2, was eine wesentliche Voraussetzung zum Prüfen von elektrischen Kraftfahrzeugantrieben 9 ist. Aufgrund der sehr hohen Drehzahlen derartiger elektrischer Kraftfahrzeugantriebe 9 von bis zu 20.000 U/min und mehr ist die sich aus der hohen Steifigkeit ergebende Schwingungsdämpfung essentiell zum Prüfen von elektrischen Kraftfahrzeugantrieben 9. Zudem ergibt sich der weitere Vorteil, dass Bauraum unterhalb des Elektromotors 3 bzw. seitlich des Elektromotors 3 frei bleibt. In diesem freibleibenden Bauraum kann nun vorteilhaft eine Wellenlagerung 5 angeordnet werden, welche eine Abtriebswelle des Prüflings 9 stützt. Eine Abtriebswelle des Elektromotors 3 ist beispielsgemäß drehfest mit einer Durchtriebswelle 20 des Zwischenlagermoduls 6 gekoppelt. Weiterhin ist die Durchtriebswelle 20 des Zwischenlagermoduls 6 drehfest mit einer Eingangswelle des Prüflings 9 gekoppelt. Somit kann über das Zwischenlagermodul 6 ein Drehmoment bzw. eine Drehzahl des Elektromotors 3 auf den Prüfling 9 übertragen werden. Die Durchtriebswelle 20 ist dabei von einer koaxialen Lagerung 21 gelagert. Die Lagerung 21 wiederum stützt sich über ein Joch 23 auf einem Unterbau 22 des Zwischenlagermoduls 6 ab. Durch diesen Aufbau ist auch das Zwischenlagermodul 6 vergleichsweise steif und eignet sich hervorragend zur Dämpfung hochfrequenter Schwingungen. Bei dem Prüfling 9 handelt es sich beispielsgemäß um einen achsparallel aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieb 9. Bei achsparallel aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben ist die Abtriebswelle außerhalb des elektrischen Antriebs, nämlich achsparallel zur Motorwelle des elektrischen Antriebs, angeordnet.
Fig. 2 zeigt eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen, modu- lar aufbaubaren Antriebsstrangprüfstandes 1 . Der Antriebsstrangprüfstand 1 der Figur 2 unterscheidet sich vom Antriebsstrangprüfstand 1 der Figur 1 lediglich dadurch, dass dieser kein Zwischenlagermodul 6 aufweist. Dies ermöglicht einerseits eine vergleichsweise unmittelbarere Kopplung des Elektromotors 3 an den Prüfling 9. Andererseits jedoch steht für die Abtriebswelle des Prüflings 9 vergleichsweise weniger freier Bauraum zur Verfügung, da der Durchmesser des Elektromotors 3 größer ist als der Durchmesser einer Lagerung der Durchtriebswelle des Zwischenlagermoduls 6. Der in Fig. 3 gezeigte Aufbau der erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist daher besonders für achsparallele elektrische Kraftfahrzeugantriebe 9 geeignet, deren Achsabstand zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle vergleichsweise groß ist.
Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen, modu- lar aufbaubaren Antriebsstrangprüfstands 1 . Der Antriebsstrangprüfstand 1 der Fig. 3 unterscheidet sich von den zuvor gezeigten Antriebsstrangprüfständen 1 dadurch, dass dieser an Stelle eines Zwischenlagermoduls 6 ein Getriebemodul 1 1 aufweist. Zudem ist auf dem Prüflingsaufnahmemodul 7 des Antriebsstrangprüfstands 1 der Fig. 3 kein Prüfling 9 aufgebaut. Das Getriebemodul 1 1 ermöglicht vorteilhaft das Prüfen von koaxial aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben 9. Bei derartigen koaxial aufgebauten elektrischen Kraftfahrzeugantrieben 9 ist die Abtriebswelle räumlich innerhalb des elektrischen Antriebs, nämlich koaxial zum elektrischen Antrieb, angeordnet. Zudem ist die Abtriebswelle außerdem koaxial in einer Hohlwelle gelagert, welche als Antriebswelle dient. Auch diese Antriebswelle ist koaxial im elektrischen Antrieb angeordnet. Indem das Getriebemodul 1 1 einen Achsversatz bereitstellt, kann die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle des Prüflings 9 mit dem Elektromotor 3 gekoppelt werden. Gleichzeitig kann die Abtriebswelle zur Wellenlagerung 5 geführt werden.
Fig. 4 zeigt schematisch und beispielhaft einen Schnitt durch ein Getriebemodul 1 1 und einen Prüfling 9. Der Prüfling 9 umfasst einen elektrischen Antrieb 12 eine koa- xial im elektrischen Antrieb 12 angeordnete Antriebswelle 13, welche als Hohlwelle ausgebildet ist, sowie eine koaxial in der Hohlwelle 13 angeordnete Abtriebswelle 14. Die Hohlwelle 13 ist drehfest mit einer Hohlwelle 15 des Getriebemoduls 1 1 gekoppelt. Ebenso ist die Abtriebswelle 14 drehfest mit einer Welle 16 des Getriebemoduls 1 1 gekoppelt. Die Welle 16 wird aus dem Getriebemodul 1 1 herausgeführt und zu einem in Fig. 4 nicht dargestellten Abtriebsmodul geführt. Wie weiterhin in Fig. 4 zu sehen ist, ist auf der Hohlwelle 15 ein Stirnrad 17 drehfest angeordnet. Dieses Stirnrad 17 kämmt mit einem weiteren Stirnrad 18, welches drehfest auf der Welle 19 angeordnet ist. Die Welle 19 wiederum wird aus dem Getriebemodul 1 1 herausgeführt und kann drehfest mit dem Elektromotor 3 gekoppelt werden. Somit stellt das Getriebemodul 1 1 also einen Achsversatz bereit, mittels dessen ein koaxial ausgebildeter Prüfling 9 auf einfache Art und Weise auf dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang- prüf stand 1 geprüft werden kann.
Fig. 5 zeigt schematisch die Flexibilität im Aufbau des erfindungsgemäßen, modular aufbaubaren Antriebsstrangprüfstands 1 . Wie in Fig. 5 zu sehen ist, umfasst der An- triebsstrangprüfstand 1 ein Motormodul 2 sowie ein Prüflingsaufnahmemodul 7. Zwischen dem Motormodul 2 und dem Prüflingsaufnahmemodul 7 kann wahlweise ein Zwischenlagermodul 6 oder ein Getriebemodul 1 1 angeordnet werden. Die Auswahl des Zwischenlagermoduls 6 oder des Getriebemoduls 1 1 richtet sich dabei nach den jeweiligen Erfordernissen des zu prüfenden Prüflings 9. Wie in der Fig. 5 weiterhin zu sehen ist, kann das Zwischenlagermodul 6 mit einer Anbauplatte 24 versehen werden. Dies ermöglicht nun die Aufnahme eines Motorprüflings durch das Zwischenlagermodul 6. Der Motorprüfling ist ausschließlich der elektrische Antrieb eines elektrischen Kraftfahrzeugantriebs 9, also ein Elektromotor ohne Getriebe. Dieser Motorprüfling kann nun über das Zwischenlagermodul 6 mit dem Elektromotor 3 gekoppelt werden, um so eine Prüfung des Motorprüflings zu ermöglichen. Bezuqszeichen modular aufbaubarer Antriebsstrangprüfstand
Motormodul
Elektromotor
Joch
Wellenlagerung
Zwischenlagermodul
Prüflingsaufnahmemodul
Haltearm
Prüfling, elektrischer Kraftfahrzeugantrieb
Unterbau
Getriebemodul
elektrischer Antrieb
Hohlwelle
Abtriebswelle
Hohlwelle
Welle
Stirnrad
Stirnrad
Welle
Durchtriebswelle
Lagerung
Unterbau
Joch
Anbauplatte

Claims

Patentansprüche
1. Modular aufbaubarer Antriebsstrangprüfstand (1) für elektrische Kraftfahrzeugantriebe (9), wobei der Antriebsstrangprüfstand (1) mindestens ein Motormodul (2) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromotor (3) des Motormoduls (2) ein Gehäuse mit mindestens einem Joch (4) zum Abstützen des Elektromotors (3) aufweist.
2. Antriebsstrangprüfstand (1) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrangprüfstand (1) weiterhin ein Prüflingsaufnahmemodul (7) umfasst, wobei das Prüflingsaufnahmemodul (7) zumindest längs-, höhen- und querverstellbar ausgebildet ist.
3. Antriebsstrangprüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrangprüfstand (1) weiterhin ein Zwischenlagermodul (6) umfasst, wobei eine Durchtriebswelle (20) des Zwischenlagermoduls (6) von einer koaxialen Lagerung (21) des Zwischenlagermoduls (6) gelagert ist und wobei ein Durchmesser der Lagerung (21) geringer ist als ein Durchmesser des Gehäuses des Elektromotors (3).
4. Antriebsstrangprüfstand (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenlagermodul (6) mittels einer Anbauplatte (24) zur Aufnahme eines Motorprüflings (9) umrüstbar ist.
5. Antriebsstrangprüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrangprüfstand (1) weiterhin ein Getriebemodul (11 ) zum Herstellen eines parallelen Achsversatzes umfasst.
6. Antriebsstrangprüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrangprüfstand (1) weiterhin ein Drehmomentmessmodul, eine Klimakabine und/oder eine Akustikkabine umfasst.
7. Antriebsstrangprüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antnebsstrangprüfstand (1) weiterhin mindestens ein Abtriebsmodul umfasst.
8. Antnebsstrangprüfstand (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüflingsaufnahmemodul (7), das Zwischenlagermodul (6), das Getriebemodul (11 ) und/oder das Abtriebsmodul mittels eines Positioniersystems relativ zueinander zentrierbar sind.
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