DE102018123375A1 - Test bench for rotational resistance measurement - Google Patents

Abstract

Ein Prüfstand zur Bestimmung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang und/oder in einem Radlager und/oder in einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, weist einen Referenzmotor (18) auf, der eingerichtet ist, mit einer Radachse (28) des Fahrzeugs, in welchem die Radachse (28) eingebaut ist, gekoppelt zu werden. Eine Steuereinheit ist eingerichtet, über den Referenzmotor (18) unterschiedliche Drehzahl-Zeitverläufe auf die Radachse (28) aufzubringen und eine Auswerteeinheit ist eingerichtet, einen zeitlichen Drehmomentverlauf der Drehmomentübertragung auf die Radachse (28) zu messen.

A test stand for determining friction losses in the drive train and / or in a wheel bearing and / or in a brake of a motor vehicle, has a reference motor (18) which is arranged with a wheel axle (28) of the vehicle in which the wheel axle (28 ) is installed, to be coupled. A control unit is set up to apply different speed-time profiles to the wheel axle (28) via the reference motor (18), and an evaluation unit is set up to measure a temporal torque curve of the torque transmission to the wheel axle (28).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfstand und ein Verfahren zum Betrieb eines Prüfstands, um Reibungsverluste in Komponenten eines Kraftfahrzeugs zu messen.The present invention relates to a test bench and a method for operating a test bench to measure friction losses in components of a motor vehicle.

Um Kraftfahrzeuge sparsamer zu machen, ist es wesentlich, sämtliche Komponenten zu betrachten. Der Wirkungsgrad des Fahrzeugs wird, neben dem Wirkungsgrad des Motors, auch wesentlich von der Reibung von sämtlichen relativ zueinander beweglichen Teilen bestimmt. Um das Potential von Verbesserungen und den Effekt von durchgeführten Veränderungen bzw. Verbesserungen zu erkennen, ist es folglich notwendig, die Reibung zu kennen. Es ist bereits bekannt, dass jeder Hersteller der betrachteten Komponenten, wie Radlager, Bremsen, Getriebe, usw. für seine Komponente individuelle Versuche durchführt. In einer ersten Näherung entsprechen die so gemessenen Werte auch den Zuständen während des Einbaus im Fahrzeug. Allerdings ist es nicht sicher auszuschließen, dass durch Einbau, Verschleiß sowie Einlaufeffekte manche Parameter verändert sein könnten und so die genannte erste Näherung nicht oder nicht mehr zutrifft. So besteht Bedarf an einem Verfahren zum Messen von Reibungswerten von unterschiedlichen bewegten Teilen am Fahrzeug.In order to make motor vehicles more economical, it is essential to look at all the components. The efficiency of the vehicle is, in addition to the efficiency of the engine, also significantly determined by the friction of all relatively movable parts. Therefore, in order to recognize the potential of improvements and the effect of changes made or improvements made, it is necessary to know the friction. It is already known that each manufacturer of the considered components, such as wheel bearings, brakes, gears, etc. performs individual tests on his component. In a first approximation, the values thus measured also correspond to the states during installation in the vehicle. However, it can not be ruled out that certain parameters could have been changed by installation, wear and run-in effects, so that the mentioned first approximation does not apply or no longer applies. Thus, there is a need for a method for measuring friction values of different moving parts on the vehicle.

Entsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Prüfstand zur Reibungsmessung in Fahrzeugen und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Accordingly, it is the object of the present invention to provide a test bench for measuring friction in vehicles and a corresponding method. This object is solved by the independent claims. Preferred developments are the subject of the dependent claims.

Ein Prüfstand zur Bestimmung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang und/oder in einem Radlager und/oder in einer Bremse eines Kraftfahrzeugs umfasst einen Referenzmotor, der eingerichtet ist, mit einer Radachse eines Fahrzeugs, in welchem die Radachse eingebaut ist, gekoppelt zu werden. Eine Steuereinheit ist eingerichtet, über den Referenzmotor unterschiedliche Drehzahl-Zeitverläufe auf die Radachse aufzubringen und eine Auswerteeinheit ist eingerichtet, einen zeitlichen Drehmomentverlauf der Drehmomentübertragung auf die Radachse zu messen. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Prüfstand mit einem damit verbundenen Kraftfahrzeug. Der Referenzmotor unterscheidet sich von dem Motor, der für den Antrieb des Fahrzeugs vorgesehen ist. So ist es möglich, bspw. einen Elektromotor als Referenzmotor zu verwenden. Die Leistungswerte dieses Motors sind exakt bekannt. A test stand for determining friction losses in the drive train and / or in a wheel bearing and / or in a brake of a motor vehicle comprises a reference motor which is set up to be coupled to a wheel axle of a vehicle in which the wheel axle is installed. A control unit is set up to apply different speed-time profiles to the wheel axle via the reference motor, and an evaluation unit is set up to measure a torque curve of the torque transmission over the wheel axle. The invention also relates to a test stand with an associated motor vehicle. The reference engine is different from the engine intended for driving the vehicle. So it is possible, for example, to use an electric motor as a reference motor. The performance of this engine is known exactly.

Die aufgebrachte Arbeit wird gemessen, wie dies über einen Drehmomentsensor möglich ist. Stattdessen kann diese auch innerhalb des Motors über die elektrischen Werte (Strom Spannung) und Drehgeschwindigkeit bestimmt werden. So ist es möglich, wenn die Drehung des jeweiligen Rades nicht blockiert ist, einen geschwindigkeitsabhängigen Reibwert zu ermitteln. Der Vorteil ist, dass die Messung unter Einbaubedingungen stattfindet und so systematische Fehler weitestgehend ausgeschlossen werden können. Wenn die Messungen bei einem genormten bzw. vorgeschriebenen Messzyklus durchgeführt werden, ist es unmittelbar möglich, diese Werte mit den allgemeinen Verbrauchswerten des Fahrzeugs zu vergleichen.The applied work is measured as possible via a torque sensor. Instead, this can also be determined within the engine via the electrical values (current voltage) and rotational speed. So it is possible if the rotation of the respective wheel is not blocked to determine a speed-dependent coefficient of friction. The advantage is that the measurement takes place under installation conditions and so systematic errors can be largely excluded. If the measurements are taken at a standardized or prescribed measuring cycle, it is immediately possible to compare these values with the general consumption values of the vehicle.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Prüfstand als mobiler Prüfstand ausgebildet. Dies ermöglicht es, den Prüfstand flexibel zu nutzen, beispielsweise mit demselben Prüfstand an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs durchzuführen.In a particularly advantageous embodiment, the test stand is designed as a mobile test stand. This makes it possible to use the test bench flexibly, for example with the same test stand at different locations of the vehicle.

Bei einem Verfahren zur Bestimmung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang und/oder in einem Radlager und/oder in einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, wobei an einer Radachse, die in dem Fahrzeug verbaut ist, mittels eines Adapters eine bestimmte Drehzahl auf die Radachse aufgebracht und das Drehmoment der Übertragung gemessen wird, um so Reibwerte in einer oder mehreren Komponenten zu bestimmen. Der Adapter kann bspw. als eine einfache Verschraubung realisiert werden.In a method for determining friction losses in the drive train and / or in a wheel bearing and / or in a brake of a motor vehicle, wherein a wheel axle, which is installed in the vehicle, applied by means of an adapter, a certain speed to the wheel axle and the torque of Transmission is measured so as to determine coefficients of friction in one or more components. The adapter can be realized, for example, as a simple screw connection.

Vorteilhaft ist es, wenn die Radachse, die mit dem Adapter versehen ist, von weiteren Komponenten des Antriebsstrangs entkoppelt wird, um so die Reibwerte innerhalb des Achslagers und eines ggf. an dieser Radachse vorgesehenen Bremssystems isoliert zu messen. Das Achslager bezeichnet insbesondere das Radlager.It is advantageous if the wheel axle, which is provided with the adapter, is decoupled from other components of the drive train so as to be able to measure the coefficients of friction within the axle bearing and a braking system optionally provided on this wheel axle in isolation. The axle bearing designates in particular the wheel bearing.

Insbesondere wird in einem ersten Messschritt eine erste Anzahl von Komponenten mit der durch die Messvorrichtung angetriebenen Achse gekoppelt und in einem zweiten Messschritt wird eine zweite Anzahl von Komponenten mit der durch die Messvorrichtung angetriebenen Achse gekoppelt. Dabei unterscheidet sich die erste Anzahl von der zweiten Anzahl und so kann die Reibung in der sich ergebenden Komponentendifferenz bestimmt werden. Es können auch Gruppen von Komponenten gemeinsam betrachtet werden, wie z.B. eine Baugruppe einer Radlagerung mit einer in diesem Bereich gelagerten Bremse. Diese Betrachtung fällt unter die vorstehend genannte allgemeine Definition der Erfindung (siehe die unabhängigen Ansprüche), wenn die erste oder zweite Anzahl auf Null gesetzt wird.In particular, in a first measuring step, a first number of components is coupled to the axis driven by the measuring device, and in a second measuring step a second number of components is coupled to the axis driven by the measuring device. In this case, the first number differs from the second number, and thus the friction in the resulting component difference can be determined. Also, groups of components may be considered together, e.g. an assembly of a wheel bearing with a brake mounted in this area. This consideration falls within the above general definition of the invention (see the independent claims) when the first or second number is set to zero.

Bei einem vorteilhaften Verfahren kann die Radachse, die der mit dem Adapter versehenen Radachse gegenüber liegt, blockiert werden und die mechanische Kopplung von diesen Radachsen zum Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs kann entkoppelt werden, um so die Reibung der durch den Referenzmotor bewegten Komponenten zu messen. Entsprechend ist es möglich, dass der Prüfstand einen von einer externen Behörde oder Organisation vorgegebenen Fahrablauf, wie insbesondere NEFZ, also neuer europäischer Fahrzyklus, simuliert.In an advantageous method, the wheel axle, which lies opposite the wheel axle provided with the adapter, can be blocked and the mechanical coupling of these wheel axles can be blocked Drive motor of the motor vehicle can be decoupled so as to measure the friction of moving through the reference motor components. Accordingly, it is possible for the test rig to simulate a driving sequence prescribed by an external authority or organization, such as in particular NEDC, ie a new European driving cycle.

Es ist somit möglich, prozentuale Anteile des Leistungsverlusts mehrerer Komponenten eines Kraftfahrzeugs, die jeweils einen Reibverlust verursachen, in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Fahrzyklus zu bestimmen. Dies war mit bestehenden Vorrichtungen und Verfahren nicht möglich. Diese Komponenten, an welchen die gemeinsame Reibung bzw. Reibleistung gemessen wird, können bspw. auch eine Radlagerung in Verbindung mit einer dort angeordneten Bremse sein.It is thus possible to determine percentage portions of the power loss of a plurality of components of a motor vehicle, each causing a frictional loss, depending on a predetermined driving cycle. This was not possible with existing devices and methods. These components, on which the common friction or friction power is measured, can, for example, also be a wheel bearing in conjunction with a brake arranged there.

Auch ist es bevorzugt möglich, Reibwerte in Abhängigkeit von der Raddrehwinkelstellung des Rades aufzunehmen, mit dem der Referenzmotor gekoppelt ist. So können auch Ungleichmäßigkeiten aufgedeckt und anschließend korrigiert werden.It is also preferably possible to record coefficients of friction as a function of the wheel rotational position of the wheel with which the reference motor is coupled. This will also uncover irregularities and then correct them.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:

• 1 eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung eines Antriebstrangs eines Fahrzeugs, bei der auch die nicht angetriebenen Räder gezeigt sind,
• 2 einen zeitlichen Fahrgeschwindigkeitsverlauf in Abhängigkeit von einer simulierten Fahrgeschwindigkeit,
• 3 ein gemessenes Reibprofil bei dem Fahrgeschwindigkeitsverlauf, der in 2 gezeigt ist,
• 4 eine Ausbildung eines erfindungsgemäßen Prüfstands als mobiler Prüfstand, und
• 5 ein Diagramm von Reibwerten, die drehwinkelabhängig gemessen wurden.

Hereinafter, preferred embodiments are explained by way of example with reference to the figures. Show it:

• 1 1 is a plan view of a schematic illustration of a drive train of a vehicle, in which also the non-driven wheels are shown,
• 2 a temporal travel speed as a function of a simulated vehicle speed,
• 3 a measured friction profile in the driving speed course, which in 2 is shown
• 4 an embodiment of a test stand according to the invention as a mobile test bench, and
• 5 a diagram of coefficients of friction, which were measured depending on the angle of rotation.

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei auch nicht angetriebene Räder 10" gezeigt sind. Diese Räder 10" sind die Vorderräder und der Antriebsmotor 20 des Kraftfahrzeugs ist frontseitig verbaut. In Drehmomentabtriebseite hinter dem Antriebsmotor 20 ist ein Getriebe 22 angeordnet, das in unterschiedliche Schaltstellungen verbracht werden kann. Das Getriebe 22 kann insbesondere ein Automatik- oder ein Schaltgetriebe sein. In Richtung des Flusses des Drehmoments ist hinter dem Getriebe 22 eine Antriebswelle 24 angeordnet. Die Antriebswelle 24 mündet in ein Differenzial 26, welches eingerichtet ist, das durch die Antriebswelle 24 übertragene Drehmoment über Radachsen 28, 29 auf entsprechende Räder 10, 10' zu übertragen. Auf diese Weise ist es möglich, mit dem Antriebsmotor 20 die entsprechenden Räder 10, 10' anzutreiben. Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf diesen Fahrzeugaufbau, sondern auch auf frontangetriebene sowie Allradfahrzeuge. In 1 sind an der Radachse 28 Komponenten eines Prüfstands angebracht, an dem das vorstehend beschriebene Fahrzeug lösbar angekoppelt ist. Zunächst kommt hier ein optionaler und nicht zwingend notwendiger Adapter 12 zum Einsatz, der im einfachsten Fall über die Verschraubung, mit der das Rad 10 befestigt ist, ausgeführt sein kann. Anders ausgedrückt: Die Radachse 28 ist (insbesondere über den Adapter 12) mit einem Referenzmotor 18 gekoppelt. Bei dieser Kopplung kann eine optionale Wellenkupplung 14 verwendet werden. Bei der Wellenkupplung 14 ist eine Rotationsachse des Adapters in Form zweier Achsstummel getrennt und zwei Halteteile der Wellenkupplung sind drehsteif mit den Achsstummeln verbunden und dabei über eine elastische Komponente drehsteif miteinander verbunden. Auf diese Weise können kleinere Unterschiede der Winkellage der Achsstummel ausgeglichen werden. Zudem kommt ein Drehmomentsensor zum Einsatz, über den ein durch den Referenzmotor 18 auf die Radachse 28 übertragbares Drehmoment gemessen werden kann. 1 shows a schematic plan view of the drive train of a motor vehicle, including non-driven wheels 10 " are shown. These wheels 10 " are the front wheels and the drive motor 20 of the motor vehicle is installed at the front. In torque output side behind the drive motor 20 is a transmission 22 arranged, which can be spent in different switching positions. The gear 22 may be in particular an automatic or a manual transmission. Towards the flow of torque is behind the gearbox 22 a drive shaft 24 arranged. The drive shaft 24 flows into a differential 26 , which is set up by the drive shaft 24 transmitted torque over wheel axles 28 . 29 on corresponding wheels 10 . 10 ' transferred to. In this way it is possible with the drive motor 20 the corresponding wheels 10 . 10 ' drive. The invention relates not only to this vehicle body, but also to front-wheel drive and four-wheel drive vehicles. In 1 are at the wheel axle 28 Components of a test bench attached to which the vehicle described above is releasably coupled. First, here comes an optional and not necessarily necessary adapter 12 For use, in the simplest case on the screw, with the wheel 10 is attached, can be executed. In other words: the wheel axle 28 is (in particular via the adapter 12 ) with a reference motor 18 coupled. This coupling may have an optional shaft coupling 14 be used. At the shaft coupling 14 is a rotational axis of the adapter in the form of two stub axles separated and two holding parts of the shaft coupling are torsionally rigidly connected to the stub axles and connected torsionally rigid with each other via an elastic component. In this way, smaller differences in the angular position of the stub axle can be compensated. In addition, a torque sensor is used, via the one through the reference motor 18 on the wheel axle 28 transmissible torque can be measured.

Diese Prüfvorrichtung kann auf unterschiedliche Arten betrieben werden. In einer ersten Anwendung der Prüfvorrichtung wird die Verbindung von der Radachse 28 zu dem Differenzial 26 getrennt, wie dies schematisch durch die Schere 32 dargestellt ist. Konstruktiv lässt sich diese Trennung dadurch erreichen, dass das Differenzial 26 ausgebaut wird. So ist die Radachse 28 frei drehbar. Wenn nun der Referenzmotor 18 angetrieben wird, so kann mit dem Drehmomentsensor 16 ein Drehmoment gemessen werden, das dem Reibwiderstand in der Lagerung des Rades 10 zusammen mit der Reibung einer ggf. vorhandenen Bremse entspricht. Es ist unmittelbar verständlich, dass die Lagerung des Rades 10 einen Widerstand, insbesondere Rollwiderstand aufweist. Aber auch die Bremse hat im nicht gebremsten Zustand eine gewisse geringe Reibung, die dafür sorgt, dass die Bremsfunktion dauerhaft erhalten bleibt. Diese Bremsreibung kann bspw. bis 6 oder 7 Nm betragen.This test device can be operated in different ways. In a first application of the testing device becomes the connection of the wheel axle 28 to the differential 26 separated, as shown schematically by the scissors 32 is shown. Constructively, this separation can be achieved by using the differential 26 is expanded. That's the wheel axle 28 freely rotatable. If now the reference engine 18 is driven, so can with the torque sensor 16 a torque can be measured, which is the frictional resistance in the bearing of the wheel 10 together with the friction of a possibly existing brake corresponds. It is immediately understandable that the storage of the wheel 10 has a resistance, in particular rolling resistance. But also the brake has a certain low friction when not braked, which ensures that the braking function is permanently maintained. This brake friction can be, for example, up to 6 or 7 Nm.

Es ist bekannt, dass man die Reibwiderstände der einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs im ausgebauten Zustand nacheinander und getrennt messen kann und über eine Summenbildung die Gesamtreibung erhalten kann. Ein Vorteil der kombinierten Messung mehrerer Komponenten am Fahrzeug besteht darin, dass systematische oder zufällige Fehler des Messens weitgehend eliminiert sind. Ein Ingenieur mag zwar zu dem Ergebnis kommen, dass die Summe der Einzelreibwiderstände dem Gesamtreibwiderstand entsprechen muss, aber da man nie sicher sein kann, ob alle Wechselwirkungen ausgeschlossen sind, bietet die hier beschriebene Messanordnung die Möglichkeit einer genaueren Messung und zudem einen höheren Grad der Vertrauenswürdigkeit des Messwertes.It is known that one can measure successively and separately the frictional resistance of the individual components of the drive train in the disassembled state and can obtain the total friction via a summation. An advantage of the combined measurement of multiple components on the vehicle is that systematic or random errors of the measurement are largely eliminated. An engineer may come to the conclusion that the sum of the individual driving resistances must correspond to the total driving resistance, but since one can never be sure if all interactions are excluded, the measurement arrangement described here offers the possibility of a more accurate measurement and also a higher degree of trustworthiness of the measured value.

In 2 und 3 sind beispielhaft Messergebnisse angezeigt. So ist in 2 das Antriebsprofil des Referenzmotors 18 gezeigt. Startend vom Stillstand bei dem Zeitpunkt Null steigt die Geschwindigkeit kurvenförmig an, bis eine Maximalgeschwindigkeit erreicht wird. In 3 ist das dazugehörige Reibmoment gezeigt. Es steigt steil an bis zu einem Maximalwert, von dem ausgehend es mit wachsender Geschwindigkeit des Referenzmotors 18 wieder abfällt. Das am Drehmomentsensor 18 gemessene Drehmoment setzt sich zusammen aus zunächst dem Drehmoment, welches zur Beschleunigung der Drehbewegung benötigt wird und sich aus der Massenträgheit ergibt und zudem aus dem bereits beschriebenen Roll- bzw. Reibwiderstand. Die Beschleunigungskräfte der Massenträgheit sind abhängig von der Drehzahländerung und der verbundenen Masse, so dass sie sehr einfach und exakt berechenbar sind. Die in 3 ausgegebenen Werte wurden aus den Messwerten dadurch erhalten, dass die massenträgheitsbedingten Beschleunigungskräfte abgezogen wurden.In 2 and 3 exemplary measurement results are displayed. So is in 2 the drive profile of the reference motor 18 shown. Starting from standstill at time zero, the speed rises in curves until a maximum speed is reached. In 3 the corresponding friction torque is shown. It rises steeply to a maximum value, from which it starts with increasing speed of the reference motor 18 falls again. That at the torque sensor 18 measured torque is composed of initially the torque required to accelerate the rotational movement and resulting from the inertia and also from the rolling or frictional resistance already described. The acceleration forces of the mass inertia are dependent on the speed change and the connected mass, so that they are very simple and accurately calculable. In the 3 output values were obtained from the measured values by subtracting the mass inertia-related acceleration forces.

Mit der Vorrichtung lassen sich beliebige Fahrzyklen simulieren, wie z.B. der NEFZ (neuer europäischer Fahrzyklus), bei dem mehrere unterschiedliche Geschwindigkeiten sich in definierten Zeitabständen abwechseln. Es kann bspw. startend mit 15 km/h gefahren werden, dann mit einer erhöhten Geschwindigkeit von 30 km/h und später wieder mit einer reduzierten Geschwindigkeit. Die so gewonnenen Messwerte lassen sich optimal für eine Analyse dahingehend verwenden, welche Komponenten für den Gesamttreibstoffverbrauch über den gewünschten Messzyklus verantwortlich sind. With the device can be simulated any driving cycles, such. the NEDC (New European Driving Cycle), where several different speeds alternate at defined intervals. It can be driven, for example, starting at 15 km / h, then at an increased speed of 30 km / h and later again at a reduced speed. The measured values thus obtained can be optimally used for an analysis as to which components are responsible for the total fuel consumption over the desired measurement cycle.

Auch lässt sich die Anordnung in einer zweiten Anwendung so verwenden, dass der Antriebsstrang an den Punkten 32 und 34 nicht unterbrochen ist, aber die Verbindung 36 geöffnet ist. Dies lässt sich durch einen Ausbau der Antriebswelle 24 realisieren. Wenn jetzt das Rad 10' festgestellt wird, so lässt sich die Kombination der Reibwerte von der Lagerung des Rades 10 und der dortigen Bremsreibung in Kombination mit dem Reibwert im Differenzial 26 messen. Über eine Differenzbildung kann ein Wert für den Reibwiderstand im Differenzial 26 erhalten werden. Der Vorteil dieser Messung ist, dass sie am Fahrzeug durchgeführt wird. Auf diese Weise lassen sich wahlweise die gezeigten Trennungen 32, 34, 36 und 38 durch Öffnen oder Schließen verändern, um so eine Vielzahl vom Messwerten und Reibeigenschaften der unterschiedlichen Komponenten bzw. der jeweils bewegten Teile zu erhalten. Auch kann eine entsprechende Trennung durch ein Auskuppeln des Motors erhalten werden. Wenn man bspw. am Reibwert in Getriebe 22 bei einer speziellen Gangeinstellung interessiert ist, so muss man in einer ersten Messanordnung die Verbindung zwischen dem Getriebe 22 und dem Hauptmotor 20 öffnen (z.B. durch Ausbau des Motors) und in einer zweiten Anordnung die Antriebswelle 24 ausbauen. Im Unterschied der Messergebnisse erhält man ein Maß für die Reibung innerhalb des Getriebes 22 unter Einbaubedingungen.Also, the arrangement can be used in a second application so that the drive train at the points 32 and 34 not interrupted, but the connection 36 is open. This can be achieved by removing the drive shaft 24 realize. If now the wheel 10 ' is determined, so can the combination of the coefficients of friction of the bearing of the wheel 10 and the local friction in combination with the coefficient of friction in the differential 26 measure up. A difference can be a value for the frictional resistance in the differential 26 to be obtained. The advantage of this measurement is that it is performed on the vehicle. In this way, you can choose between the separations shown 32 . 34 . 36 and 38 by opening or closing, so as to obtain a plurality of measured values and frictional properties of the different components or the respective moving parts. Also, a corresponding separation can be obtained by disengaging the engine. If, for example, the coefficient of friction in the gearbox 22 is interested in a special gear setting, so you have in a first measurement arrangement, the connection between the transmission 22 and the main engine 20 open (eg by removing the engine) and in a second arrangement, the drive shaft 24 Remove. In contrast to the measurement results, a measure of the friction within the gearbox is obtained 22 under installation conditions.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Messungen in Abhängigkeit der Temperatur durchgeführt. Zu diesem Zweck umfasst der Prüfstand eine oder mehrere Messsonden (nicht gezeigt), um an den Komponenten, für die der Reibungsverlust ermittelt werden soll, die Temperatur zu erfassen. Dies kann auch für einen Teil der Komponenten erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden von sämtlichen Komponenten die Temperaturen erfasst. Der Prüfstand umfasst eine mit den Messsonden verbundene Temperaturerfassungseinheit zum Erfassen der Temperaturabhängigkeit des zeitlichen Drehmomentverlaufs. Die Temperaturerfassung ermöglicht eine umfassendere Bewertung der Reibungsverluste, da diese oftmals temperaturabhängig sind.In a further embodiment, the measurements are carried out as a function of the temperature. For this purpose, the test stand comprises one or more measuring probes (not shown) in order to detect the temperature at the components for which the friction loss is to be determined. This can also be done for some of the components. In a preferred embodiment, the temperatures are detected by all components. The test stand comprises a temperature detection unit connected to the measuring probes for detecting the temperature dependence of the temporal torque curve. The temperature detection allows a more comprehensive evaluation of the friction losses, as these are often temperature-dependent.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird die Temperatur der Komponenten, für die die Reibungsverluste gemessen werden soll, gezielt eingestellt. Zu diesem Zweck umfasst der Prüfstand eine Temperaturregelung zum Einstellen einer gewünschten Temperatur.In a further exemplary embodiment, the temperature of the components for which the friction losses are to be measured is set in a targeted manner. For this purpose, the test stand comprises a temperature control for setting a desired temperature.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die Reibungsverluste in Abhängigkeit der Raddrehwinkels gemessen. 6 zeigt ein Diagramm, dass die Reibungsverluste in Abhängigkeit des Drehwinkels für zwei unterschiedliche Drehzahlen n1, n2 zeigt.In a further embodiment, the friction losses are measured as a function of the wheel rotation angle. 6 shows a diagram that the friction losses as a function of the angle of rotation for two different speeds n1 . n2 shows.

5 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Prüfstands als mobiler Prüfstand. Der Referenzmotor 18 und der Drehmomentsensor 16 sind Teil des mobilen Prüfstands 44. Eine Steuereinheit 46 ist ebenfalls Teil des Prüfstands 44. Der mobile Prüfstand umfasst eine tragende Struktur 40, beispielsweise in Form eines Rahmens oder eine Gehäuses, die den Referenzmotor 18 und den Drehmomentsensor 16 aufnehmen. Die tragende Struktur 40 ist vorzugsweise mit Mitteln versehen, die ein Bewegen des mobilen Prüfstands erlauben. In diesem Ausführungsbeispiel sind hierfür mehrere Rollen 42 vorgesehen. Der Referenzmotor 18 und der Drehmomentsensor 16 sind in einer Höhe im Bereich zwischen 0,3 bis 1m, hier in etwa in Kniehöhe angeordnet, wodurch eine Verbindung mit einem Kraftfahrzeug einfach möglich ist. Der mobile Prüfstand 44 ist in seiner Größe so ausgebildet, dass er ohne Probleme von einer einzigen Person bewegt werden kann. Insbesondere ermöglicht der Prüfstand 44, ihn an verschiedenen Radachsen anzuschließen und dort Messungen durchzuführen. 5 shows an embodiment of the test stand according to the invention as a mobile test stand. The reference engine 18 and the torque sensor 16 are part of the mobile test bench 44 , A control unit 46 is also part of the test bench 44 , The mobile test bench comprises a load-bearing structure 40 , for example in the form of a frame or a housing, which is the reference motor 18 and the torque sensor 16 take up. The supporting structure 40 is preferably provided with means that allow moving the mobile test stand. In this embodiment, several roles for this purpose 42 intended. The reference engine 18 and the torque sensor 16 are at a height in the range between 0.3 to 1m, here approximately at knee level, whereby a connection with a motor vehicle is easily possible. The mobile test bench 44 is sized so that it can easily be moved by a single person. In particular, the test bench allows 44 to connect it to different wheel axles and take measurements there.

In einer alternativen Ausführungsform sind Wellenkupplung 14 und Adapter 12 ebenfalls Bestandteil des mobilen Prüfstands 44.In an alternative embodiment are shaft coupling 14 and adapters 12 also part of the mobile test bench 44 ,

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Prüfstand dahin gehend ausgebildet und eingerichtet, eines oder mehrere der oben beschriebenen Verfahren durchzuführen. Entsprechend umfasst der Prüfstand eine Temperaturerfassungseinheit und eine Temperaturregelung.In a further embodiment, the test bench is designed and arranged to perform one or more of the methods described above. Accordingly, the test stand comprises a temperature detection unit and a temperature control.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10, 10', 10"10, 10 ', 10 "

Räderbikes

1212

Adapteradapter

1414

Wellenkupplungshaft coupling

1616

Drehmomentsensortorque sensor

1818

Referenzmotorreference engine

2020

Antriebsmotordrive motor

2222

Getriebetransmission

2424

Antriebswelledrive shaft

2626

Differenzialdifferential

28, 2928, 29

Radachsewheel axle

32, 34, 36, 3832, 34, 36, 38

optionale Trennstellenoptional separation points

4040

Tragende StrukturCarrying structure

4242

Rollenroll

4444

Mobiler PrüfstandMobile test bench

4646

Steuereinheitcontrol unit

Claims (12)

Prüfstand zur Bestimmung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang und/oder in einem Radlager und/oder in einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, welches einen Antriebsmotor (20) umfasst, wobei der Prüfstand einen Referenzmotor (18) aufweist, der eingerichtet ist, mit einer Radachse (28) des Fahrzeugs, in welchem die Radachse (28) eingebaut ist, gekoppelt zu werden und mit einer Steuereinheit, die eingerichtet ist, über den Referenzmotor (18) unterschiedliche Drehzahl-Zeitverläufe auf die Radachse (28) aufzubringen und mit einer Auswerteeinheit, die eingerichtet ist, einen zeitlichen Drehmomentverlauf der Drehmomentübertragung auf die Radachse (28) zu messen.Test bench for determining friction losses in the drive train and / or in a wheel bearing and / or in a brake of a motor vehicle, which comprises a drive motor (20), wherein the test bench has a reference motor (18) which is set up with a wheel axle (28) of the vehicle, in which the wheel axle (28) is installed, to be coupled and with a control unit which is adapted to apply via the reference motor (18) different speed-time profiles on the wheel axle (28) and with an evaluation unit which is set up to measure a temporal torque curve of the torque transmission to the wheel axle (28). Prüfstand nach Anspruch 1, wobei der Prüfstand als mobiler Prüfstand ausgebildet ist.Test bench after Claim 1 , wherein the test stand is designed as a mobile test stand. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Temperaturerfassungseinheit zum Erfassen einer Temperaturabhängigkeit des zeitlichen Drehmomentverlaufs.Test stand according to one of the preceding claims, comprising a temperature detection unit for detecting a temperature dependence of the temporal torque curve. Prüfstand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Temperaturregelung zum Einstellen einer gewünschten Temperatur.Test bench according to one of the preceding claims, comprising a temperature control for setting a desired temperature. Verfahren zur Bestimmung von Reibungsverlusten im Antriebsstrang und/oder in einem Radlager und/oder in einer Bremse eines Kraftfahrzeugs, wobei an einer Radachse (28), die in dem Fahrzeug verbaut ist, ein Adapter (12) angebracht wird und über den Adapter eine bestimmte Drehzahl auf die Radachse aufgebracht wird und das Drehmoment der Übertragung gemessen wird, um so Reibwerte in einer oder mehreren Komponenten zu bestimmen.Method for determining friction losses in the drive train and / or in a wheel bearing and / or in a brake of a motor vehicle, wherein an adapter (12) is attached to a wheel axle (28) which is installed in the vehicle and a specific one via the adapter Speed is applied to the wheel axle and the torque of the transmission is measured so as to determine coefficients of friction in one or more components. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei die Radachse (28), die mit dem Adapter (12) versehen ist, von weiteren Komponenten des Antriebsstrangs (20, 22, 29) entkoppelt wird, um so die Reibwerte innerhalb des Achslagers und eines ggf. an dieser Radachse (28) vorgesehenen Bremssystems zu messen.Method according to Claim 5 , wherein the wheel axle (28), which is provided with the adapter (12), is decoupled from other components of the drive train (20, 22, 29) so as to increase the coefficients of friction within the axle bearing and, if appropriate, at this wheel axle (28). intended braking system to measure. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei in einem ersten Messschritt eine erste Anzahl von Komponenten mit der durch die Messvorrichtung angetriebenen Achse (28) gekoppelt ist und in einem zweiten Messschritt eine zweite Anzahl von Komponenten mit der durch die Messvorrichtung angetriebenen Achse gekoppelt ist, wobei die erste Anzahl sich von der zweiten Anzahl unterscheidet, um so die Reibung in der sich ergebenden Komponentendifferenz zu bestimmen.Method according to one of Claims 5 or 6 wherein in a first measuring step, a first number of components is coupled to the axis (28) driven by the measuring device and in a second measuring step a second number of components is coupled to the axis driven by the measuring device, the first number being different from the first axis second number, so as to determine the friction in the resulting component difference. Verfahren gemäß Anspruch 5 bis 7, wobei die Rotation der Radachse (29), die der mit dem Adapter versehenen Radachse (28) gegenüber liegt, blockiert wird und die mechanische Kopplung von diesen Radachsen (28, 29) zum Antriebsmotor (20) des Kraftfahrzeugs entkoppelt (38) wird, um so die Reibung, der sich durch den Referenzmotor (18) bewegten Komponenten (10, 10', 28) zu messen.Method according to Claim 5 to 7 wherein the rotation of the wheel axle (29) opposite the wheel axle (28) provided with the adapter is blocked and the mechanical coupling of these wheel axles (28, 29) to the drive motor (20) of the motor vehicle is decoupled (38), so as to measure the friction of the components (10, 10 ', 28) moved by the reference motor (18). Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Prüfstand eingerichtet ist, einen von einer externen Behörde oder Organisation vorgegebenen Fahrablauf, wie insbesondere NEFZ, also neuer europäischer Fahrzyklus, zu simulieren.Method according to one of Claims 5 to 8th , characterized in that the test rig is set up to simulate a specified by an external authority or organization Fahraaufauf, such as in particular NEDC, so new European driving cycle. Verfahren zur Bestimmung von prozentualen Anteilen des Leistungsverlusts mehrerer Komponenten eines Kraftfahrzeugs, die jeweils einen Reibverlust verursachen in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Fahrzyklus unter Verwendung eines der Verfahren der Ansprüche 5 bis 9.Method for determining percentages of power loss of a plurality of components of a motor vehicle, each causing a frictional loss as a function of a given driving cycle using one of the methods of Claims 5 to 9 , Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei Reibwerte in Abhängigkeit von der Winkelstellung des Rades (10) aufgenommen werden, mit dem der Referenzmotor (18) gekoppelt ist. Method according to one of Claims 5 to 10 in which friction values are recorded as a function of the angular position of the wheel (10) with which the reference motor (18) is coupled. Prüfstand gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 5 bis 11 auszuführen.Test bench according to one of Claims 1 to 4 wherein the control unit is arranged, a method according to one of Claims 5 to 11 perform.

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