AT528474A1 - Prüfstand und Verfahren zur Trägheitsbestimmung - Google Patents

Abstract

Um einen präziseren Betrieb von Prüfständen zu ermöglichen, wird mittels eines ersten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis-Trägheit ermittelt, mittels eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs-Trägheit ermittelt, und aus der Prüfstands-Basis-Trägheit und der Prüfstands-Betriebs-Trägheit, vorzugsweise mittels Subtraktion, eine Fahrzeug-Trägheit eines Fahrzeuges (1) ermittelt.

Description

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Beschreibung

PRÜFSTAND UND VERFAHREN ZUR TRÄGHEITSBESTIMMUNG

[0001] Die Erfindung betrifft einen Prüfstand zum Prüfen eines Fahrzeuges mit mindestens einer aus einem Stator und einem Rotor gebildeten Belastungsmaschine zum Antreiben oder Verzö6ögern zumindest eines Rades des zu prüfenden Fahrzeuges und einer Prüfstandssteuerung zum Steuern der am Prüfstand vorgesehenen Belastungsmaschinen, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Prüfstandes.

[0002] Prüfstände, wie insbesondere Rollenprüfstände oder Antriebstrangprüfstände oder Flachbahnprüfstände, sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, z.B. aus EP 0 655 617 A2, EP 3 137 872 B1 oder aus CN 212585886 U, und werden zur Durchführung von Prüfläufen mit einspurigen oder mehrspurigen Fahrzeugen („Prüfling“) verwendet. Im Fall eines Rollenprüfstandes sind in der Regel für jedes Rad, zumindest für jedes angetriebene Rad, des Fahrzeugs eine oder zwei drehbare Rollen vorgesehen, auf denen das Rad angeordnet wird. Vielfach wird für die Räder einer Achse, d.h. der Vorder- oder Hinterachse, eine gemeinsame Rolle vorgesehen. Eine Rolle ist mit einer (meist elektrischen) Belastungsmaschine verbunden, über die ein Drehmoment zum Antrieb oder zur Belastung des Antriebsstrangs des Fahrzeugs erzeugt werden kann. Die Übertragung eines von einer Belastungsmaschine erzeugten Drehmoments erfolgt von der Belastungsmaschine auf die Rolle, von der Rolle auf das Rad und letztlich vom Rad auf den Antriebsstrang des Fahrzeuges. Die verfügbaren Belastungsmaschinen des Rollenprüfstands können von einer Prüfstands-Steuerungseinheit gesteuert und/oder geregelt werden, um gewünschte Prüfläufe durchzuführen, z.B. einen gesetzlich vorgeschrieben Prüflauf. Das Fahrzeug ist dabei oftmals gegenüber dem Rollenprüfstand fixiert.

[0003] Bei der Durchführung von Prüfläufen auf einem Rollenprüfstand, d.h. bei der Nachbildung von realen Fahr- und Belastungsprofilen auf dem Rollenprüfstand, wird das Ziel verfolgt, am Prüfstand in Reaktion auf Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge des Fahrzeuges (z.B. durch Betätigen von Brems- und/oder Gaspedal) Zeitverläufe von Winkelgeschwindigkeiten der Räder des Fahrzeuges zu erzeugen, die sich auch im Realbetrieb auf der Straße, in Reaktion auf die gleichen Beschleunigungs- oder Bremsvorgänge, einstellen würden. Um dieses Ziel zu erreichen, wird während des Betriebs des Rollenprüfstandes eine Vielzahl von Zustandsgrößen des Prüfstandes und/oder des zu prüfenden Fahrzeuges gemessen, z.B. Drehzahlen oder Geschwindigkeiten einer Belastungsmaschine und/oder ein von einer Belastungsmaschine erzeugtes Drehmoment und/oder eine von einer Belastungsmaschine erzeugte Zugkraft und/oder eine Winkelgeschwindigkeit einer Antriebswelle des Fahrzeuges und/oder eine Winkelgeschwindigkeit einer Prüfstandsrolle und/oder ein von einem Antriebsaggregat des Fahrzeuges erzeugtes Drehmoment und/oder eine Pedalstellung eines Gaspedals und/oder eine Bremspedalstellung eines Bremspedals des Fahrzeuges usw. Aus Messwerten dieser Vielzahl von Zustandsgrößen, bevorzugt aus einer Zugkraft und einer Geschwindigkeit, werden mithilfe geeigneter Modelle Belastungen ermittelt, die eine Realbelastung des Fahrzeuges auf der Straße beschreiben. Bei derart ermittelten Belastungen handelt es sich typischerweise um Belastungs-Kräfte, die einer Beschleunigung oder Bremsung des Fahrzeuges entgegenwirken. Als Modelle zur Ermittlung von Belastungs-Kräften werden insbesondere Modelle zur Beschreibung eines (gesamten) Fahrwiderstandes, den ein zu prüfendes Fahrzeug im Realbetrieb erfährt, eingesetzt, oder Modelle zur Beschreibung eines Luftwiderstandes, oder Modelle zur Beschreibung eines Rollwiderstandes, oder Modelle zur Beschreibung eines Steigungswiderstandes, oder Modelle zur Beschreibung eines Beschleunigungswiderstandes.

[0004] Um in Reaktion auf vom Fahrzeug erzeugte Kräfte und/oder Drehmomente sowie in Reaktion auf entsprechend den vorstehenden Ausführungen ermittelte Belastungs-Kräfte Winkelgeschwindigkeiten der Räder zu erzeugen, die möglichst ident sind zu sich im realen Straßenbetrieb einstellenden Winkelgeschwindigkeiten, gilt es zu beachten, dass die Massenträgheiten (nachfolgend kurz „Trägheit“) der Rollen des Rollenprüfstandes typischerweise verschieden sind von den wirksamen rotatorischen Trägheiten eines zu prüfenden Fahrzeuges. Wie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, reagiert ein Rad eines Fahrzeuges auf eine Summe von

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Drehmomenten, die auf das Rad wirken, am Prüfstand genau dann gleich wie auf der Straße, wenn die dem Rad in Form der Rolle entgegengesetzte Trägheit gleich groß ist, wie die gesamten wirksamen rotatorischen und translatorischen Trägheiten des zu prüfenden Fahrzeuges. Ist die Trägheit der Rolle kleiner oder größer, muss die Rolle durch die Belastungsmaschine, je nach am Prüfstand verwendeter Vorzeichenkonvention, zusätzlich beschleunigt oder gebremst werden. Diese Vorgehensweise ist im Stand der Technik als Massensimulation hinlänglich bekannt, siehe z.B. DE 19836711 A1 oder AT 510 041 A4.

[0005] Um die genannten, zusätzlichen Beschleunigungen oder Bremsungen der Rollen zum Zweck einer Massensimulation umzusetzen, gilt es ferner, Sollvorgaben zu ermitteln, die von den am Rollenprüfstand vorgesehenen Belastungsmaschinen realisiert werden können. Als Sollvorgaben für die Belastungsmaschinen können unter anderem Sollwerte für ein Belastungs-maschinen-Luftspaltmoment vorgegeben werden, oder Sollwerte für eine mittels einer Kraftmessdose unter der Belastungsmaschine messbare Zugkraft, oder Sollwerte für eine BelastungsmaschinenWinkelgeschwindigkeit, oder Sollwerte für eine Winkelgeschwindigkeit einer Rolle usw.

[0006] Entsprechend den vorstehenden Ausführungen ist es für den Betrieb eines Rollenprüfstandes wesentlich, die Massen und folglich Massenträgheiten (kurz „Trägheiten“) von Rollen, Belastungsmaschinen und zu prüfenden Fahrzeugen exakt zu kennen, insbesondere um eine korrekte Massensimulation durchführen zu können. In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, dass die Trägheiten von Rollen und Belastungsmaschinen üblicherweise mit hoher Genauigkeit bekannt sind, die Trägheiten von zu prüfenden Fahrzeugen jedoch a priori unbekannt oder nur in Form grober Schätzwerte gegeben sind, unter anderem aufgrund von wechselnden Prüflingen, oder aufgrund von am Prüfling im Zuge des Testens vorgenommenen Modifikationen usw. Gemäß der Norm SAE-J2264 gilt für verbrennungsmotorisch angetriebene Fahrzeuge in guter Näherung, dass die rotierenden Massen des Antriebsstrangs mit rund 1,5% der Fahrzeugmasse pro Fahrzeugachse angenommen werden dürfen. Für elektrisch angetriebene Fahrzeuge ist diese Regel jedoch nicht anwendbar, da hier die rotierenden Massen im Bereich 3-5% der Fahrzeugmasse pro Fahrzeugachse liegen — bedingt durch unterschiedliche Antriebsstrangtopologien, allen voran durch die im Antriebsstrang vorzusehenden E-Maschinen, die Rotoren mit wesentlich höheren Trägheiten als Verbrennungsmotoren aufweisen. Die Norm SAE-J2264 verlangt hier beispielsweise, dass bei Fahrzeugen, die eine effektive Rotationsträgheit von mehr als 1,5 % pro Achse aufweisen, wie z.B. Lkw mit zwei Rädern oder Hybrid-/Batterie-Elektrofahrzeuge, eine angemessene Schätzung oder Bestimmung der tatsächlichen effektiven Masse der rotierenden Komponenten des Antriebsstrangs durchgeführt wird.

[0007] Im Stand der Technik wird zum Zweck der Schätzung oder Bestimmung der tatsächlichen effektiven Masse eines Fahrzeuges üblicherweise auf kalkulatorische Werte aus CAD-Daten zurückgegriffen. Diese Vorgehensweise ist jedoch insbesondere für Dritte problematisch, z.B. für Zertifizierungsbehörden, denen derartige CAD-Daten nicht zur Verfügung stehen. Werden Testungen am Prüfstand falsche Trägheiten zugrunde gelegt, kann das die Massensimulation und folglich Testergebnisse verfälschen, woraus falsche Schlüsse gezogen werden können. Bei Elektrofahrzeugen kann so beispielsweise auf falsche erzielbare Reichweiten geschlossen werden.

[0008] Die vorstehend geschilderte Problematik existiert jedoch nicht nur auf Rollenprüfständen. Auch zum Betrieb von Antriebstrangprüfständen oder Flachbahnprüfständen oder anderen Prüfstandskonzepten ist es bekanntermaßen vielfach in gleicher Weise erforderlich, die am Prüfstand wirksamen Trägheiten genau zu kennen. Zum Betrieb von Antriebstrangprüfständen ist es beispielsweise übliche Praxis, die wirksame Trägheit von schweren Asynchronmaschinen als Belastungsmaschinen regelungstechnisch auf einen vorgegebenen Wert zu reduzieren. Die Vorgabe sinnvoller Werte für eine regelungstechnisch simulierte Trägheit ist jedoch wiederum nur möglich, wenn die wirksame Trägheit eines zu prüfenden Fahrzeuges oder Antriebsstranges genau bekannt ist.

[0009] Es ist demnach eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, einen präziseren Betrieb von Prüfständen zu ermöglichen, insbesondere von Rollenprüfständen für die Testung von Elekt-

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rofahrzeugen.

[0010] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Konkret ist für einen eingangs genannten Prüfstand vorgesehen, mittels eines ersten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis- Trägheit zu ermitteln, mittels eines zweiten Trägheitsldentifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs-Trägheit zu ermitteln, und aus der Prüfstands-BasisTrägheit und der Prüfstands-Betriebs- Trägheit eine Fahrzeug-Trägheit des Fahrzeuges zu ermitteln, vorzugsweise mittels Subtraktion der Prüfstands-Basis-Trägheit von der Prüfstands-Betriebs- Trägheit.

[0011] Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird es möglich, exakte Werte für die wirksame Trägheit eines zu prüfenden Fahrzeuges zu ermitteln, was es erlaubt, sämtliche der vorgenannten Probleme zu lösen. Wird eine erfindungsgemäß ermittelte Fahrzeug-Trägheit nach der Identifikation zum Betrieb des Prüfstandes herangezogen, kann eine exaktere und präzisere Massensimulation umgesetzt werden, es können während des Prüfens mitgerechnete Simulationsmodelle, z.B. im Rahmen eines Hardware-in-the-Loop Betriebes, exakter bedatet werden und folglich exakter simuliert werden. Darüber hinaus können am Prüfstand eingesetzte Regler dadurch exakter parametriert werden. Auch wenn eine bloße Ermittlung einer Fahrzeug-Trägheit angestrebt ist, z.B. zum Zweck einer Zertifizierung, kann das erfindungsgemäß mit besonders hoher Genauigkeit und Präzision erfolgen.

[0012] Bevorzugt ist während des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs kein Fahrzeug auf dem Prüfstand angeordnet, am alleine die Trägheit des Prüfstandes zu identifizieren. Während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs ist das Fahrzeug hingegen auf dem Prüfstand angeordnet, erzeugt dabei in bevorzugter Weise jedoch keine Drehmomente und keine Kräfte, z.B. durch im Antriebsstrang des Fahrzeuges angeordnete Antriebsaggregate, um die Trägheitsidentifikation nicht zu verfälschen oder zu beeinflussen.

[0013] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sowie ein eingangs genanntes Verfahren zur Lösung der gegenständlichen technischen Aufgabe sind in den Ansprüchen 5-15 angegeben.

[0014] Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur 1 bis 2a-d näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

[0015] Fig. 1 schematisch einen Rollenprüfstand zur Prüfung von zweispurigen Kraftfahrzeugen,

[0016] Figs.2a-d Signalverläufe beim erfindungsgemäßen Identifizieren von Trägheiten auf einem Rollenprüfstand.

[0017] Fig.1 zeigt schematisch einen Rollenprüfstand 20, auf welchem ein Fahrzeug 1 angeordnet ist. Zum Zweck einer übersichtlichen Darstellung ist vom Fahrzeug 1 nur schematisch die Vorderachse gezeigt. Der Rollenprüfstand 20 wird von einer übergeordneten Prüfstandssteuerung 21 geregelt und/oder gesteuert und umfasst zumindest eine Prüfstandsrolle 10, die von einer Belastungsmaschine 30 angetrieben wird. Wie an früherer Stelle ausgeführt, kann für eine Achse eines Fahrzeuges 1 nur eine Prüfstandsrolle 10 vorgesehen sein, es können aber auch für jedes Rad 9 eines Fahrzeuges 1 separate Prüfstandsrollen 10 vorgesehen sein, wie in Fig.1 angedeutet.

[0018] Für Tests auf einem Rollenprüfstand 20, so wie sie im Zuge der Fahrzeugenwicklung durchgeführt werden, ist üblicherweise eine so genannte Straßenlastsimulation 3 vorgesehen. Diese kann, wie in Fig.1 dargestellt, innerhalb der übergeordneten Prüfstandssteuerung 21 des Rollenprüfstands 20 vorgesehen sein, oder aber auch separat von der Prüfstandssteuerung 21 vorgesehen sein. Mithilfe der Straßenlastsimulation 3 wird eine Belastung errechnet, wie in Fig. 1 dargestellt beispielsweise eine Belastungs-Kraft FL oder ein Belastungs-Drehmoment ML, welche durch den Rollenprüfstand 20, konkret die Prüfstandsrolle 10, auf das Fahrzeug 1 aufgeprägt wird. Zur Ermittlung der Belastung in der Straßenlastsimulation 3 können von der übergeordneten Prüfstandssteuerung 21 beispielsweise eine Geschwindigkeit v und eine Beschleunigung a für

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ein zu testendes Fahrzeug 1 vorgegeben werden und an die Straßenlastsimulation 3 übergeben werden, oder es können auch direkt Messwerte von Zustandsgrößen des Rollenprüfstandes 20 an die Straßenlastsimulation 3 übergeben werden, wie eine Winkelgeschwindigkeit der Prüfstandsrollen 10 wo, oder eine Winkelgeschwindigkeit eines Rades 9 ws, oder eine gemessene Prüfstandslast in Form einer gemessenen Kraft Fist oder eines übertragenen Drehmoments Mist. Diese Größen sind selbstverständlich lediglich beispielhaft gewählt, und können durch andere Größen ergänzt oder ersetzt werden.

[0019] Das Fahrzeug 1 ist mit zumindest einem Rad 9 auf der Prüfstandsrolle 10 so angeordnet, sodass Kräfte und/oder Drehmomente sowohl vom Fahrzeug 1 auf die Prüfstandsrolle 10, als auch in umgekehrter Weise von der Prüfstandsrolle 10 auf das Fahrzeug 1 aufgeprägt werden können. Eine vom Rollenprüfstand 20, konkret der Prüfstandsrolle 10, aktuell übertragenes Moment Mist wird von der Belastungsmaschine 30 generiert und über eine Messeinrichtung 51 bestimmt. Diese kann in Form einer Kraftmessdose (z.B. unter der Belastungsmaschine 30 angeordnet) oder in Form eines Momentenmessflansches (wie dargestellt in der Wellenverbindung zwischen Belastungsmaschine 30 und Prüfstandsrolle 10 angeordnet) ausgeführt sein, deren Verwendung und Eigenschaften hinlänglich bekannt sind. Typischerweise werden Synchronmaschinen oder Asynchronmaschinen, teilweise auch Gleichstrommaschinen, als Belastungsmaschine 30 verwendet. In ebenso bekannter Weise weisen diese Maschinentypen einen Stator und einen Rotor auf, wobei die Trägheit des Rotors maßgeblich ist für die von der Belastungsmaschine 30 eingebrachte, rotatorische Trägheit. Die Trägheit des Rotors an einem Rollenprüfstand trägt typischerweise 5-10% zur Gesamtträgheit bei. Weiters kann auch eine Messeinrichtung 52 zur Bestimmung einer Position oder einer Winkelgeschwindigkeit einer Prüfstandsrolle 10 vorgesehen sein, z.B. in Form eines Drehgebers, wie ebenso hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Ebenso ist es bekannt, auch einen Verdrehwinkel eines Rades 9 zu erfassen. Wird auch der Verdrehwinkel des Rades 9 erfasst, kann möglicher Schlupf zwischen Rad 9 und Prüfstandsrolle 10 korrekt berücksichtigt werden.

[0020] Als Rad 9 wird ein übliches Fahrzeugrad, also eine Kombination einer Felge mit gewisser Steifigkeit und einem elastisch verformbaren Reifen gesehen, welcher auf die Felge aufgezogen ist. Die Umfangsfläche des Reifens bildet die Kontaktoberfläche zur Straßenoberfläche, wenn sich das Fahrzeug 1 auf einem Rollenprüfstand 20 befindet in bekannter Weise zur Prüfstandsrolle 10. Ein Rad 9 ist jedoch auf diese Art der Ausführung nicht beschränkt und kann auch in anderer Form, beispielsweise ohne elastischen Reifen ausgeführt sein.

[0021] Wie ebenso in Fig.1 angedeutet, weist der Antriebsstrang des Fahrzeuges 1 ein Antriebsaggregat 11 auf, das ein Antriebsmoment M1 erzeugt, und welches die Wellen des Antriebsstranges und letztlich die Räder 9 antreibt. Beim Antriebsaggregat 11 kann es sich um einen Verbrennungsmotor, insbesondere jedoch um einen E-Motor handeln, wie um eine Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine.

[0022] Die zuvor genannten, exemplarisch gewählten Größen können beispielsweise durch einen vorgegebenen Fahrzyklus, welcher entsprechende Phasen mit unterschiedlicher Geschwindigkeiten v und Beschleunigungen a vorsieht, auch in Kombination mit einer simulierten Testumgebung, für das Fahrzeug 1 und den Rollenprüfstand 20 vorgegeben werden. Beispielsweise können eine negative Beschleunigung a und/oder der Widerstand, den eine Prüfstandsrolle 10 einem Rad 9 des Fahrzeuges 1 entgegensetzt, erhöht werden, um eine Bergauffahrt zu simulieren. Die Straßenlastsimulation 3 erzeugt in diesem Zusammenhang, unter Heranziehung der von der übergeordneten Prüfstandssteuerung 21 des Rollenprüfstands 20 vorgegebenen Größen, eine vom Rollenprüfstand 20 von der Belastungsmaschine 30 zu erzeugende und von der Prüfstandsrolle 10 aufzubringende Straßenlast F_ oder Mi, wobei die die vom Rollenprüfstand 20 aufgebrachte, aktuelle Prüfstandslast Fist oder Mist, wie in Fig.1 erkennbar, in einem klassischen Regelkreis berücksichtigt wird. Im eben erwähnten Regelkreis werden der Rollenprüfstand 20 und das Fahrzeug 1 über einen Kraft- und/oder Momentenregler 2 geregelt, und die Belastungsmaschine 30 wirkt als Aktuator.

[0023] Eine Möglichkeit, um eine Straßenlastsimulation 3 umzusetzen, besteht beispielsweise

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durch die Verwendung eines der Formel

Fz=a+beu4+ckut + Mer Mp kg + sine entsprechenden Modells, worin FZ eine sogenannte Zugkraft darstellt, a einen geschwindigkeitsunabhängigen Anteil der Zugkraft, b einen Koeffizienten für einen linear geschwindigkeitsabhängigen Anteil der Zugkraft, c einen Koeffizienten für einen nicht-linear geschwindigkeitsabhängigen Anteil der Zugkraft, v eine Fahrzeuggeschwindigkeit, n einen variablen Exponenten, mr ein Fahrzeugreferenzgewicht, Av/At eine Beschleunigung, g die Erdbeschleunigung und mr*g*sina einen Anteil der Zugkraft zur Überwindung der Straßenneigung.

[0024] Mittels eines Rollenradius ra kann aus einer solchen Zugkraft Fz ein äquivalentes Zugmoment Mz=Fz*ra ermittelt werden, das beispielsweise im Fall einer Drehmomentmessung anhand eines Drehmomentmessflansches 51, wie in Fig.1 gezeigt, zum Einregeln einer Belastung herangezogen werden kann. Wird hingegen mittels einer Kraftmessdose direkt eine Kraft gemessen, kann auch direkt die Zugkraft Fz zum Einregeln einer Belastung herangezogen werden. Eine Kraftmessdose stützt in bekannter Weise über einen Hebelarm das Reaktionsmoment der E-Maschine ab, zusätzlich bildet der Rollenradius eine weitere Größe, womit auf die Zugkraft am Rollenscheitel gerechnet werden kann.

[0025] Um ausgehend von einer derart ermittelten Zugkraft Fz und/oder einem äquivalenten Zugmoment Mz nun das eingangs erwähnte Ziel zu erreichen, auf dem Prüfstand Winkelgeschwindigkeiten der Räder 9 zu erzeugen, die realen Winkelgeschwindigkeiten entsprechen, die sich auch im Realbetrieb unter Einwirkung der gleichen Drehmomente ergeben würden, können zunächst diese realen Winkelgeschwindigkeiten ermittelt werden. Nimmt man zu diesem Zweck ein vom Fahrzeug 1 generiertes Drehmoment M1 an, sowie eine gesamte rotatorische Trägheit des Antriebsstranges des Fahrzeuges 1 J:, so ergibt sich für diese Winkelgeschwindigkeit d 1 nz = 7, Mi + Mz) [0026] Tritt nun jedoch der auf Rollenprüfständen übliche Fall auf, dass sich die Trägheit der Prüfstandsrolle 10 und die Gesamtträgheit des Antriebsstranges J+ nicht decken, ist es erforderlich, mittels der Belastungsmaschinen 30 ein anderes Drehmoment und/oder eine andere Kraft aufzubringen, die trotz Abweichung der genannten Trägheiten zu Geschwindigkeiten wie im Realbetrieb auf der Straße führt. Eine einfache Rechnung zeigt, dass es zu diesem Zweck ausreicht, die am Prüfstand 20 wirkenden Drehmomente, d.h. die letztlich mittels der Belastungsmaschinen 20 eingeregelten Drehmomente zu skalieren, konkret mit der Relation der genannten Trägheiten: Mi, = M; (S- 1) 4m. 2 1 hi

[0027] Wird ein so ermitteltes Lastmoment ML eingeregelt, wird die Differenz zwischen real verbauter, äquivalenter Rollenmasse und gewünschter Fahrzeugmasse, damit folglich die Differenz zwischen real verbauter, äquivalenter Rollenträgheit und gewünschter Fahrzeugträgheit, im Zuge der genannten Massensimulation aufgebracht.

[0028] Angesichts dieser Ausführungen ist unmittelbar erkennbar, dass die genaue Kenntnis der Massen und Trägheiten von Belastungsmaschine 30, Prüfstandsrolle 10 und Fahrzeug 1 von wesentlicher Bedeutung sind, um einen exakten und aussagekräftigen Prüfstandsbetrieb zu ermöglichen. Die Erfindung setzt an dieser Stelle an, und erlaubt eine exakte Ermittlung der vorgenannten Massen und Trägheiten gänzlich ohne Kenntnis von beispielsweise CAD-Daten, die einen mechanischen, strukturellen Aufbau eines zu prüfenden Fahrzeuges 1 beschreiben und eine rechnerische Ermittlung der Trägheiten ermöglichen würden.

[0029] Erfindungsgemäß wird dazu mittels eines ersten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis- Trägheit Jpas ermittelt, mittels eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs-Trägheit Jop ermittelt, und aus der Prüfstands-Basis-Trägheit Jpas und der Prüfstands-Betriebs-Trägheit Jop eine Fahrzeug-Trägheit J1 des Fahrzeuges 1 ermittelt, vor-

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zugsweise mittels Subtraktion der Prüfstands-Basis-Trägheit Joas von der Prüfstands-BetriebsTrägheit Jop.

[0030] Während des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs ist das Fahrzeug 1 nicht auf dem Rollenprüfstand 20 angeordnet, während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs allerdings schon, und zwar bevorzugt im Leerlauf, d.h. bei einem Fahrzeug 1 mit Automatikschaltung im Neutralgang, sodass sich die mittels der beiden Identifikationsversuche ermittelten Trägheiten lediglich um die Trägheit des Fahrzeuges 1 unterscheiden. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann die Trägheit J1 des Fahrzeuges 1 dann durch eine simple Subtraktion der Form J1 = Jop-Jbas ermittelt werden.

[0031] Bevorzugt sind die zur Durchführung der Identifikationsversuche herangezogenen Belastungsmaschinen 30 vor Beginn eines Identifikationsversuchs aufgewärmt, sodass kein Kaltstart erfolgt, der während des Betriebes aufgrund von Erwärmungserscheinungen eine Änderung des Betriebsverhaltens mit sich bringen könnte. Ferner ist es vorteilhaft, während eines Identifikationsversuches keine Straßenlastsimulation vorzunehmen, die die Identifikationsergebnisse verfälschen könnte.

[0032] Zur konkreten Umsetzung der erfindungsgemäßen Identifikationsversuche kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 auf eine vorgegebene erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,1 zu beschleunigen, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der ersten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w1014 mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Beschleunigungs-Drehmoment Ma, 1 auf eine vorgegebene zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit W10,2 ZU beschleunigen, aus einer Zeitdauer At zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,1 verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,2 erreicht, sowie aus dem ersten Beschleunigungs-Drehmoment Ma, der ersten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w101 und der zweiten PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit w10,2 die Prüfstands-Basis-Trägheit Jpoas Zu ermitteln. Als konkrete Rechenvorschrift zur Ermittlung der Prüfstands-Basis-Trägheit Jpas kann hierbei

Maı

(w40,2 — @10,1)

At herangezogen werden. Mögliche Signalverläufe, wie sie im Zuge eines derartigen Identifikationsversuchs auftreten können, sind in den Figs.2a-2d gezeigt. Figs.2a-2d zeigen dabei konkret mögliche Verläufe von Winkelgeschwindigkeiten w (durchgezogen, „-“) und von entsprechenden Drehmomenten M (strichliert, „--“).

Jvas =

[0033] In umgekehrter Weise kann im Zuge des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs aber auch vorgesehen werden, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 auf eine vorgegebene dritte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,3 zu beschleunigen, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der dritten PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit w40,3 mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Brems-Drehmoment M,.1 auf eine vorgegebene vierte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w104 zu bremsen, aus einer Zeitdauer At zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die dritte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w0,3 verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die vierte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit w40,.4 erreicht, sowie dem ersten Brems-Drehmoment M,.1, der dritten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w+40,3 und der vierten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,4 die Prüfstands-Basis-Trägheit Jpas Zu ermitteln.

[0034] Auf diese Weise wird die Prüfstands-Basis-Trägheit Jvas Im Zuge einer Bremsung ermittelt. In einer besonders bevorzugten Weise können die vorstehend erläuterten Identifikationsverfahren (Bremsung, Beschleunigung) auch kombiniert werden. Beispielsweise können zum Zwecke

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einer Identifikation eine Beschleunigung und eine Bremsung vorgesehen werden, und es kann ausgehend von so ermittelten zwei Trägheiten ein Mittelwert gebildet werden. Diese Vorgehensweise hat insbesondere den Vorteil, dass auf diese Weise Reibungen, die beispielsweise eine Beschleunigung hemmen aber eine Bremsung unterstützen, kompensiert werden können. Besonders vorteilhaft werden zu diesem Zweck die erste und die vierte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit gleichgesetzt, und die die zweite und die dritte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit gleichgesetzt.

[0035] In vielen Fällen erweist es sich ferner als vorteilhaft, wenn die vorstehend beschriebenen ersten Trägheits-Identifikationsversuche mehrfach ausgeführt werden, und ein Mittelwert gebildet wird über die somit mehreren ermittelten Trägheiten. Bevorzugt können jeweils zwei, oder drei oder fünf oder zehn Beschleunigungs- und Brems-Trägheits-Identifikationsversuche durchgeführt werden. Zur Kombination von mittels dieser Identifkationen ermittelter Werte kann auf einen arithmetischen Mittelwert zurückgegriffen werden, oder auf einen quadratischen Mittelwert zurückgegriffen werden, und es kann insbesondere auch auf verschiedene Methoden zur Filterung zurückgegriffen werden. Ebenso als vorteilhaft erweist es sich, wenn die im Zuge einer Mehrzahl von ersten Trägheits-Identifikationsversuchen eingesetzten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeiten variiert werden, sodass beispielsweise bei einem ersten ersten Trägheits-Identifikationsversuche eine erste erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit herangezogen wird, in einem nachfolgenden, ebenso auf einer Beschleunigung basierenden Trägheits-Identifikationsversuche jedoch eine zweite erste Prüfstands- rollen-Winkelgeschwindigkeit herangezogen wird. Auf diese Weise werden gegebenfalls auftretende, betriebspunktabhängige Änderungen der Trägheiten berücksichtigt.

[0036] Zur Durchführung eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs kann analog vorgegangen werden. Die vorstehenden Erläuterungen betreffend Ausführung mehrerer Trägheits-Identifikationsversuchs, Kombination von Messwerten usw. gilt für den nachfolgend beschriebenen zweiten Trägheits-Identifikationsversuch gleichermaßen.

[0037] Konkret kann im Rahmen eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs vorgesehen sein, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 auf eine vorgegebene fünfte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,5 Zu beschleunigen, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der fünften Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit W10,5 Mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Beschleunigungs-Drehmoment Ma2 auf eine vorgegebene sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,6 zu beschleunigen, aus einer Zeitdauer At zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die fünfte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,5 verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,6 erreicht, dem zweiten BeschleunigungsDrehmoment Ma. der fünften PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit w40,5 und der sechsten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,6 die Prüfstands-Betriebs-Trägheit Jop zu ermitteln. Zur konkreten Berechnung der PrüfstandsBetriebs-Trägheit Jop kann in vorteilhafter Weise auf die der vorstehenden Rechenvorschrift ähnliche Formel

Ma.2

(w10,5 — 10,6) At

Jop —

zurückgegriffen.

[0038] Wie vorstehend erläutert kann aber auch der zweite Trägheits-Identifikationsversuch als Bremsversuch ausgestaltet sein, d.h. es kann vorgesehen sein, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 auf eine vorgegebene siebte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,7 zu beschleunigen, die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w40,7 mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Brems-Drehmoment M,.2 auf eine vorgegebene achte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,‚8 Zu bremsen, aus einer Zeitdauer At zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die siebte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindig-

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keit w0,7 verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle 10 die achte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w10,8 erreicht, dem zweiten Brems-Drehmoment M,.2 sowie der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w+40,7 und der achten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit w410,8 die Prüfstands-Betriebs-Trägheit Jop Zu ermitteln. Auch hier gilt, dass eine Kombination von einerseits mittels eines Bremsversuchs, andererseits mittels eines Beschleunigungsversuchs ermittelten Werten vorteilhaft ist, insbesondere um, Reibung zu kompensieren.

[0039] Wie vorstehend eingehende erläutert, beschreibt die erfindungsgemäß ermittelte Prüfstands-Basis-Trägheit Jvas eine rotatorische Gesamt-Trägheit der im Rollenprüfstand 20 vorgesehenen Prüfstandsrolle 20 und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen 10 verbundenen Belastungsmaschinen 30, und die Prüfstands-Betriebs-Trägheit Jop beschreibt eine rotatorische Gesamt-Trägheit der im Rollenprüfstand 20 vorgesehenen Prüfstandsrolle 20 und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen 10 verbundenen Belastungsmaschinen 30 sowie des zu prüfenden Fahrzeuges 1, sodass insbesondere mittels bereits genannter Differenzbildung auf die Fahrzeugträgheit geschlossen werden kann.

[0040] Im Rahmen der Erfindung wurde ferner erkannt, dass es zwar sinnvoll und oftmals zur Gewährleistung eines aussagekräftigen Prüfstandesbetriebes sogar notwendig ist, die Trägheit eines Fahrzeuges 1 zu identifizieren. Wird folglich ein neues und bislang unbekanntes Fahrzeug 1 am Rollenprüfstand 20 angeordnet, so ist eine erfindungsgemäße Identifikation erforderlich. Allerdings zeigt sich, dass sich mittels des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs ermittelte Prüfstands-Basis- Trägheiten Jsas vielfach nur sehr geringfügig ändern, beispielsweise aufgrund von Alterung und Verschleiß in Rollenlagern oder in der Ablage von Abrieb auf der Rolle 9. Der tatsächliche Einfluss auf eine Prüfstands-Basis-Trägheit Jpas ist dabei aber nur gering, sodass es vielfach ausreicht, eine Prüfstands-Basis-Trägheit Jpas einmal zu identifizieren, z.B. im Zuge einer Inbetriebnahme eines Rollenprüfstandes, und diesen Wert in weiterer Folge der erfindungsgemäßen Identifikation zugrunde zu legen. Konkret kann vorgesehen sein, den ersten Trägheits-Identifikationsversuch im Zuge einer Inbetriebnahme des Rollenprüfstandes 20 oder im Zuge einer Wartung des Rollenprüfstandes 20 durchzuführen, und den zweiten Trägheits-Identifikationsversuch während des Betriebs des Rollenprüfstandes 20 zum Prüfen eines Fahrzeuges durchzuführen.

[0041] Die Rollenträgheit alleine des Prüfstandes kann unmittelbar vor einer Bestimmung einer Masse eines Fahrzeuges aber auch erneut bestimmt werden. Damit kann die Genauigkeit einer Massenbestimmung eines Fahrzeuges noch weiter verbessert werden. Nicht nur aufgrund geänderter rotierender Belastungsmaschinen-Massen, sondern auch aufgrund eines geänderten Zustandes des Zugkraftmesskette (z.B. Nullpunktoffset durch Belastung (Remanenz) oder Temperatur) kann diese Vorgehensweise vorteilhaft sein.

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Patentansprüche

1. Prüfstand, vorzugsweise Rollenprüfstand (20) oder Antriebstrangprüfstand oder Flachbahnprüfstand, zum Prüfen eines Fahrzeuges (1) mit - Mindestens einer aus einem Stator und einem Rotor gebildeten Belastungsmaschine (30) zum Antreiben oder Verzögern zumindest eines Rades (9) des zu prüfenden Fahrzeuges (1), - einer Prüfstandssteuerung (21) zum Steuern der am Prüfstand vorgesehenen Belastungsmaschinen (30),

dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) ausgestaltet ist, - Mittels eines ersten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis-Trägheit zu ermitteln;

- Mittels eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs- Trägheit zu ermitteln,

- aus der Prüfstands-Basis-Trägheit und der Prüfstands-Betriebs-Trägheit eine FahrzeugTrägheit des Fahrzeuges (1) zu ermitteln, vorzugsweise mittels Subtraktion der Prüfstands-Basis-Trägheit von der Prüfstands-Betriebs-Trägheit.

2. Prüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des ersten TrägheitsIdentifikationsversuchs kein Fahrzeug (1) auf dem Prüfstand angeordnet ist.

3. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs ein zu prüfendes Fahrzeug (1) auf dem Prüfstand angeordnet ist.

4. Prüfstand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Fahrzeug (1) während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs kein Drehmoment erzeugt.

5. Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) mittels der zum Antreiben oder Verzögern der Prüfstandsrolle (10) vorgesehenen Belastungsmaschine (30) ausgestaltet ist, im Zuge des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene erste Prüfstandsrollen-

Winkelgeschwindigkeit (w40,1) zu beschleunigen,

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der ersten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,.1) mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma) auf eine vorgegebene zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,2) zu beschleunigen,

- aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w410.1) verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W102) erreicht, sowie aus dem ersten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma.1), der erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.1) und der zweiten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,2) die Prüfstands-Basis-Trägheit zu ermitteln.

6. Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) mittels der zum Antreiben oder Verzögern der Prüfstandsrolle (10) vorgesehenen Belastungsmaschine (30) ausgestaltet ist, im Zuge des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene dritte Prüfstandsrollen-

Winkelgeschwindigkeit (w40,3) zu beschleunigen,

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der dritten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,3) mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Brems-Drehmoment (M,.1) auf eine vorgegebene vierte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,4) zu bremsen,

10.

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- aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die dritte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,3) verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die vierte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.4) erreicht, sowie dem ersten Brems-Drehmoment (M..1), der dritten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (wW410,3) und der vierten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.4) die Prüfstands-Basis- Trägheit zu ermitteln.

Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) mittels der zum Antreiben oder Verzögern der Prüfstandsrolle (10) vorgesehenen Belastungsmaschine (30) ausgestaltet ist, im Zuge des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene fünfte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,5) zu beschleunigen,

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der fünften Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,5) mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma„2) auf eine vorgegebene sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,6) zu beschleunigen,

- aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die fünfte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w410,5) verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W410,6) erreicht, dem zweiten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma.2) der fünften Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,5) und der sechsten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,6) die Prüfstands-Betriebs-Trägheit zu ermitteln.

Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) mittels der zum Antreiben oder Verzögern der Prüfstandsrolle (10) vorgesehenen Belastungsmaschine (30) ausgestaltet ist, im Zuge des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene siebte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,7) zu beschleunigen,

- die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,7) mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Brems-Drehmoment (Mb,2) auf eine vorgegebene achte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,8) zu bremsen,

- aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die siebte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W40,7) verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die achte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,8) erreicht, dem zweiten Brems-Drehmoment (Mb,2) sowie der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,7) und der achten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,8) die Prüfstands-Betriebs-Trägheit zu ermitteln.

Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstands-Basis-Trägheit eine rotatorische GesamtTrägheit der im Rollenprüfstand (20) vorgesehenen Prüfstandsrollen (10) und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen (10) verbundenen Belastungsmaschinen (30) beschreibt.

Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstands-Betriebs-Trägheit eine rotatorische Gesamt-Trägheit der im Rollenprüfstand (20) vorgesehenen Prüfstandsrollen (10) und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen (10) verbundenen Belastungsmaschinen (30) sowie zusätzlich des zu prüfenden Fahrzeuges (1) beschreibt.

11. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) ferner ausgestaltet ist, die ermittelte Fahrzeug-Trägheit des zu prüfenden Fahrzeuges (1) für eine Massensimulation zu verwenden.

12. Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) ferner ausgestaltet ist, im Zuge einer Massensimulation ein aus einem Straßenlast-Modell (3) ausgegebenes Lastmoment (Mi) mit einer Relation der ermittelten Fahrzeug-Trägheit und zumindest einer Rollenträgheit der mindestens einen Prüfstandsrolle (10) zu skalieren.

13. Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) ferner ausgestaltet ist, den ersten Trägheits-Identifikationsversuch im Zuge einer Inbetriebnahme des Rollenprüfstandes (20) oder im Zuge einer Wartung des Rollenprüfstandes (20) durchzuführen.

14. Prüfstand in Form eines Rollenprüfstandes (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstandssteuerung (21) ferner ausgestaltet ist, den zweiten Trägheits-Identifikationsversuch während des Betriebs des Rollenprüfstandes (20) zum Prüfen eines Fahrzeuges durchzuführen.

15. Verfahren zum Betrieb eines Prüfstandes, vorzugsweise eines Rollenprüfstandes (20) oder Antriebstrangprüfstandes oder Flachbahnprüfstandes, für ein zu prüfendes Fahrzeug (1) mit mindestens einer aus einem Stator und einem Rotor gebildeten Belastungsmaschine (30) zum Antreiben oder Verzögern zumindest eines Rades (9) des zu prüfenden Fahrzeuges (1), sowie einer Prüfstandssteuerung (21) zum Steuern der am Prüfstand vorgesehenen Belastungsmaschinen (30), dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines ersten TrägheitsIdentifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis-Trägheit ermittelt wird, mittels eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs-Trägheit ermittelt wird, und aus der Prüfstands-Basis- Trägheit und der Prüfstands-Betriebs-Trägheit eine Fahrzeug- Trägheit des Fahrzeuges (1) ermittelt wird, vorzugsweise mittels Subtraktion der Prüfstands-BasisTrägheit von der Prüfstands-Betriebs- Trägheit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. x bes AT 528 474 A1 2026-01-15

   Ss N

   Neue Patentansprüche

   1. Verfahren zum Betrieb eines Prüfstandes, vorzugsweise eines Rollenprüfstandes (20) oder Antriebstrangprüfstandes oder Flachbahnprüfstandes, für ein zu prüfendes Fahrzeug (1) mit mindestens einer aus einem Stator und einem Rotor gebildeten Belastungsmaschine (30) zum Antreiben oder Verzögern zumindest eines Rades (9) des zu prüfenden Fahrzeuges (1), sowie einer Prüfstandssteuerung (21) zum Steuern der am Prüfstand vorgesehenen Belastungsmaschinen (30), wobei mittels eines ersten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Basis-Trägheit ermittelt wird, mittels eines zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs eine Prüfstands-Betriebs-Trägheit ermittelt wird, und aus der Prüfstands-Basis-Trägheit und der Prüfstands-Betriebs-Trägheit eine Fahrzeug-Trägheit des Fahrzeuges (1) ermittelt wird, vorzugsweise mittels Subtraktion der Prüfstands-Basis-Trägheit von der Prüfstands-Betriebs-Trägheit, dadurch gekennzeichnet, dass während des ersten TrägheitsIdentifikationsversuchs kein Fahrzeug (1) auf dem Prüfstand angeordnet wird und während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs ein zu prüfendes Fahrzeug (1) auf dem Prüfstand angeordnet wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zu prüfende Fahrzeug (1) während des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs kein Drehmoment erzeugt.

   3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen wird, wobei im Zuge des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene erste Prüfstandsrollen-

   Winkelgeschwindigkeit (w40,1) beschleunigt wird,

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der ersten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,.1) mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma) auf eine vorgegebene zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,2) beschleunigt wird,

   - aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w410.1) verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die zweite Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W102) erreicht, sowie aus dem ersten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma.1), der erste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.1) und der zweiten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,2) die Prüfstands-Basis- Trägheit ermittelt wird.

   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen wird, wobei im Zuge des ersten Trägheits-Identifikationsversuchs

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene dritte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,3) beschleunigt wird,

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der dritten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,3) mit einem, vorzugsweise konstanten, ersten Brems-Drehmoment (M,.1) auf eine vorgegebene vierte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40.4) gebremst wird,

   - aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die dritte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,3) verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die vierte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.4) erreicht, sowie dem ersten Brems-Drehmoment (M..1), der dritten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (wW410,3) und der vierten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40.4) die Prüfstands-Basis- Trägheit ermittelt wird.

   5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen

   ZULETZT VORGELEGTE ANSPRÜCHE

   10.

   11.

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   wird, wobei im Zuge des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene fünfte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,5) beschleunigt wird,

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Beschleunigungsvorganges ausgehend von der fünften Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,5) mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma„2) auf eine vorgegebene sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,6) beschleunigt wird,

   - aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die fünfte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w410,5) verlässt, und einem Ende des Beschleunigungsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die sechste Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W410,6) erreicht, dem zweiten Beschleunigungs-Drehmoment (Ma.2) der fünften Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,5) und der sechsten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,6) die Prüfstands-Betriebs-Trägheit ermittelt wird.

   Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein

   Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen

   wird, wobei im Zuge des zweiten Trägheits-Identifikationsversuchs

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) auf eine vorgegebene siebte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,7) beschleunigt wird,

   - die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) im Zuge eines Bremsvorganges ausgehend von der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,7) mit einem, vorzugsweise konstanten, zweiten Brems-Drehmoment (M,.2) auf eine vorgegebene achte PrüfstandsrollenWinkelgeschwindigkeit (w40,8) gebremst wird,

   - aus einer Zeitdauer (At) zwischen einem Beginn des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die siebte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (W40,7) verlässt, und einem Ende des Bremsvorganges, an dem die mindestens eine Prüfstandsrolle (10) die achte Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,8) erreicht, dem zweiten Brems-Drehmoment (M,..2) sowie der siebten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,7) und der achten Prüfstandsrollen-Winkelgeschwindigkeit (w40,8) die Prüfstands-Betriebs-Trägheit ermittelt wird.

   Verfahren nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstands-BasisTrägheit eine rotatorische Gesamt-Trägheit der im Rollenprüfstand (20) vorgesehenen Prüfstandsrollen (10) und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen (10) verbundenen Belastungsmaschinen (30) beschreibt.

   Verfahren nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfstands-BetriebsTrägheit eine rotatorische Gesamt-Trägheit der im Rollenprüfstand (20) vorgesehenen Prüfstandsrollen (10) und der Rotoren der mit den Prüfstandsrollen (10) verbundenen Belastungsmaschinen (30) sowie zusätzlich des zu prüfenden Fahrzeuges (1) beschreibt.

   Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ermittelte Fahrzeug-Trägheit des zu prüfenden Fahrzeuges (1) für eine Massensimulation verwendet wird.

   Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Zuge einer Massensimulation ein aus einem Straßenlast-Modell (3) ausgegebenes Lastmoment (M\_) mit einer Relation der ermittelten Fahrzeug- Trägheit und zumindest einer Rollenträgheit der mindestens einen Prüfstandsrolle (10) skaliert wird.

   Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Trägheits-Identifikationsversuch im Zuge einer Inbetriebnahme des Rollenprüfstandes (20) oder im Zuge einer Wartung des Rollenprüfstandes (20) durchgeführt wird.

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   12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Rollenprüfstand (20) mit mindestens einer Prüfstandsrolle (10) als Prüfstand vorgesehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Trägheits-Identifikationsversuch während des Betriebs des Rollenprüfstandes (20) zum Prüfen eines Fahrzeuges durchgeführt wird.

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