DE2758117A1

DE2758117A1 - Verfahren zur simulation der schwungmassen an brems-pruefstaenden fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2758117A1
Application number: DE19772758117
Authority: DE
Inventors: Norbert Geiss
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-12-24
Filing date: 1977-12-24
Publication date: 1979-06-28
Also published as: DE2758117C2

Description

Verfahren zur Simulation der
Schwungmassen an Brems-Prüfständen fir Kraftfahrzeuge Zur Untersuchung von Fahrzeugbremsen werden bekanntlich stationäre Bremsprü,stande als Prüfanlagen verwendet. Diese Prüfanlagen haben die Aufgabe, die im Fahrzeug auftretenden Belastungszustände weitgehenst naturgetreu und reproduzierbar nachzubilden.
Es sind Schwungmassenprüfstände bekannt geworden, bei denen das Betriebverhalten der Fahrzeugbremse dadurch getestet wird, daß mit ihr rotierende Schwungmassen abgebremst werden. Vor dem Bremsvorgang werden die Schwungmassen mittels eines Elektromotors auf die gewünschte Ausgangsdeehzahl gebracht. Damit die während des Bremsvorganges in Wärme umgesetzte kinetische Energie der Schwungmassen aber der kinetischen Energie im Fahrbetrieb des B£lrzeulges gleich ist, müssen die Schwungmassen entsprechend dem Fahrzeuggewicht dimensioniert werden, was dadurch geschieht, daß die Schwungmassen in verschiedene Gewichtsstufen unterteilt sind, die je nach Bedarf miteinander angekuppelt werden können. Nachteilig bei den Schwungmassenbremsprüfständen ist jedoch, daß nur angenähert die Betriebsbelastung der Fahrzeugbremse nachgebildet werden kann, weil die Schwungmasse nicht so feinstufig unterteilt werden kann, wie sie sich aus der Umrechnung aus dotn Fahrzeugesamtgewicht ergibt. Ein weiterer Nachteil der Schwungmassenbremsprüfstände besteht darin, daß das Auswechseln und Umsetzen der Schwungmassen mit großem Montageaufwand verbunden ist.
Ferner snd Bremsr,rüfstä.nde für Kraftfahrzeuge bekannt, bei denen die Schwungmassen stimuliert werden durch eine geregelte Größe einer elektrischen Içlaschine. So werden beispielsweise durch Regelung des Drehmomentes einer elektrischen Maschine die Schwungmassen dadurch nachgebildet, daß der Drehmoment-Sollwert aus der Differentation der Drehzahl gebildet wird, d.h., die Drehzahl elektrisch differenziert und über den aus der Drehzahl gebildeten Drehmoment-Sollwert für die elektrische Maschine die Drehzahländerung geregelt wird. Nachteilig bei dieser Schaltungsanordnung ist jedoch, daß eine einmal erfolgte Drehzahl abweichung von der Maschine nicht mehr ausgeregelt werden kann. Es tritt also zu Beginn des Bremsvorganges ein stärkerer Drehzahlabfall auf bis der Regelvorgang wieder stabilisiert ist. Das fahrt zu einer kürzeren Bremszeit und hat einen geringeren lieistungsumsatz in der Bremse zur Folge.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Simulation der Schwungmassen an Bremsprüfständen zu schaffen, bei der eine stufenlose Einstellung der zu simulierenden Fahrzeugmasse durch eine elektrische Maschine erfolgt. Diese Aufgabe ;.ird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Schaltungsanordnung dargestellt.
Mit 1 ist die Bremsscheibe bezeichnet, die an einer Welle 2 befestigt und mit einem elektrischen Motor 3, vorzugsweise einem Gleichstrommotor, unmittelbar verbunden ist. Der Motor 3 hat die Aufgabe, die Bremsscheibe 1 auf die vorgewählte Ausgangsdrehzahl zu fahren. ueber der Bremsscheibe 1 befindet sich der Bremssattel 4, der über einen Hebelarm 5 mit der Druckmessdose 6 in Verbindung steht. Durch Druckbeaufschlagung des Bremsdruckes an dem Bremssattel 4 tritt an der Bremsscheibe 1 ein Drehmoment auf, welches vom Hebelarm 5 übertragen an der Druckmeßdose 6 gemessen wird. Das an der Druckmeßdose 6 gewonnene Bremsdrehmomentsignal wird über den Meßverstärker 7 vnrstärltt, das verstärkte Signal einem Dividierer 8 zugeführt wnd dessen Ausgangswert in einem Integrator 9 integriert. Das vom Integrator 9 erhaltene Ausgangssignal wird mit der B»emsausgangsdrehzahl Us, die an einem Potentiometer 10 einstellbar ist, über einen Verstärker 11 subtrahiert, und man erhäl-t so den Drehzahlwert #soll. Dieser Wert wird dem Drehzahlregler 12 zugeführt, der durch Vergleich mit der über di Tachomaschine 13 gemessenen Drehzahl über das Qnkerstromstel1glied 14 die Drehzahl der Gleichstrommaschine 3 regelt. Auf diese Weise ergibt sich der Drehzahlverlag der Bremse, wie er sich mit dem gemessenen Bremsdrehmoment an einem vergleichbaren Fahrzeug einstellen würde.
ei geöffneter Bremse, also im drucklosen Zustand des Bremssattels 4, aarf der Integrator 9 jedoch kein Ausgangssignal abgeben und wird deswegen über den Kontakt 15 kurzgeschlossen.
Der KontalLt 15 wird durch einen Meßtrigger 16 erst dann wieder geöffnet, wenn ein Drejimomentsignal vorliegt. Nach Offnen der Bremse 1 muß die Drehzahl der Gleichstrommaschine 3 konstant gehalten werden, was zweckmäßiger Weise dadurch geschieht, daß über einen Schalter 17 auf ein Speicherglied 18 umgeschaltet und dadurch das momentane Drehzahlsignal bei Abfali des Meßtriggers 16 abgespeichert wird.
Zur Simulation des Bremsvorganges wie er sich auf der Straße ergibt, wirken noch weitere Kräfte auf die Fahrzeugmasse ein, so beispielsweise die Windlast, der Rollwiderstand der Räder und Steigungen bzw. Gefülle. Diese Fahrwiderstande stellen eine elektrische Größe dar, die aus dem Fahrsimulator 17 kommend vor dem Integrator 9 mit dem an der Druckmeßdose 6 gemessenen und über den Meßverstärker 7 verstärkten Bremsdrehmoment addiert wird.
Zur Mossung des an der Bremsscheibe 4 vorhandenen Brems-Drehmomentes kann au:h an Stelle eines Meßhebels 5 mit Druckmeßdose 6 eine Drehm-oment-Meßwelle verwendet werden, die im Zuge der Welle 2 angeordnet ist.
Das Verfahren zur Simulation von Schwungmassen an Brems-Prüfständen beschränkt sich nicht nur auf die Anwendung bei Kraftfahrzeugen, sondern kann auch für andere Arten von Prüfständen, in denen Massen simuliert werden, insbesondere Aggregate-, Getriebe-, Kupplungs-, Motor-, Wandler- und Abgas-Prüfanlagen vorteilhaft eingesetzt werden. Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zur Simulation der Schwungmassen an Brems-Prüfständen für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsenergie für die Bremse (1, 4) unmittelbar von einer elektrischen Maschine (3) geliefert wird und die elektrische Maschine in ihrer Drehzahl geregelt wird derart, daß das Brems-Drehmoment mittels einer Meßeinrichtung (5,6) gemessen und in einem Integrator (9) integriert wird.
2.) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung zur Messung des Brems-Drehmomentes ein an dem Bremssattel (4) angeordneter Meßhebel (5) mit Druckmeßdose (6) dient.
3.) Anordnung nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß als Meßeinrichtung zur Messung des Brems-Drehmomentes eine im Zuge der Welle (4) angeordnete Drehmomentmeßwelle dient.
4.) Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das von der Druckmeßdose (6) abgegebene Bremsdrehmomentsignal über einen Meßverstärker (7) verstärkt und einem Dividierer (8) und Integrator (9) zugeführt wird und das Ausgangssignal des Integrators (9) mit der Bremsausgangsdrehzahlt ## über einen Verstärker (11) subtrahiert den Drehzahlsollwert gll ergibt und daß der Drehzahlsollwert durch Vergleich mit der über einer Tachomaschine (13) gemessenen Drehzahl über das Ankerstomstellglied (14) die Drehzahl der elektrischen Maschine (3) regelt.
5.) Anordnung nach Ansprüchen 1 und 4 dadurch gekennzeichnet daß als elektrische Maschine (3) vorzugsweise eine Gleichstrommaschine verwendet wird.
6.) Anordnung nach Anspruch 4 , 4 d a d u r g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bremsausgangsdrehzahl UMO vorzugsweise über ein Potentiometer (10) einstellbar ist.