DE2305661C3 - Roller dynamometer for determining the performance of motor vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenprüfstand für die Leistungsermittlung von Kraftfahrzeugen nach der im Anspruch 1 näher angegebenen Gattung.The invention relates to a roller dynamometer for determining the performance of motor vehicles according to the im Claim 1 specified genus.

Bei einem vorbekannten Rollenprüfstand zur Ermittlung der Leistung von Kraftfahrzeugen (ATZ 70 (1968) 2, Seiten 54 bis 59) der angegebenen Art wird so vorgegangen, daß bei einer bestimmten Gaspedalstellung die Drehzahl der Fahrzeugräder bzw. die Drehzahl der Laufrollen, auf denen die Fahrzeugräder abrollen, geregelt wird. Dazu wird wenigstens eine Laufrolle des Prüfstandes mit einer elektrischen Maschine abgebremst, die verschwenkbar gelagert ist. Beim Abbremsen der Laufrolle entsteht dabei ein Reaktionsmoment, das mit Hilfe einer Kraftmeßeinrichtung gemessen werden kann. Aus der Größe des jeweiligen Reaktionsmomentes kann man auf die Leistung des Kraftfahrzeuges schließen. Die dazu notwendige GeschwindigkeitsIn a previously known roller dynamometer to determine the performance of motor vehicles (ATZ 70 (1968) 2, pages 54 to 59) of the specified type, the procedure is that at a certain accelerator pedal position, the speed of the vehicle wheels or the speed the rollers on which the vehicle wheels roll is regulated. For this purpose, at least one roller of the Test stand braked with an electrical machine that is pivotably mounted. When the roller is braked, a reaction torque occurs, which can be measured with the help of a force measuring device. The performance of the motor vehicle can be inferred from the magnitude of the respective reaction torque. The speed required for this regeleinrichtung weist eine Einrichtung auf, mit der der Sollwert für die Geschwindigkeit vorgewählt wird. Da bei wachsender Zugkraft der Räder an den Laufrollen die elektrische Maschine diese Laufrollen mehr s abbremsen muß, ist es erforderlich, der elektrischen Maschine eine größere Steuerspannung zuzuführen. Da die Bremse aber ihre Steuerspannung von einem Regler erhält, der Proportionalverhalten aufweist, wird eine bleibende Regelabweichung auftreten, die sich mitcontrol device has a device with which the setpoint value for the speed is preselected. There As the tensile force of the wheels on the rollers increases, the electric machine has more of these rollers s must brake, it is necessary to supply the electrical machine with a greater control voltage. There but the brake receives its control voltage from a controller that has proportional behavior, becomes a permanent system deviation that deal with

to wachsender Zugkraft vergrößert Dadurch können Verfälschungen des Meßergebnisses auftreten.to increasing tensile force. This can lead to falsification of the measurement result.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Rollenprüfstand der angegebenen Art durch Beeinflussung der vom Proportionalverhalten des Reglers verursachten,The object of the invention is, in a roller dynamometer of the specified type by influencing the caused by the proportional behavior of the controller,

is bleibenden Regelabweichung die Regelgüte zu verbessern.is permanent control deviation to improve the control quality.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebenen, kennzeichnenden Merkmale gelöstThis object is achieved according to the invention by the characterizing features specified in claim 1

Auf diese Weise wird ein Rollenprüfstand zur Leistungsermittiung von Kraftfahrzeugen erreicht, bei dem mit geringem Aufwand eine Verfälschung des Meßergebnisses infolge des Einflusses des Proportionalverhaltens des Reglers erheblich verringert wird. EsIn this way, a roller dynamometer for determining the performance of motor vehicles is achieved which with little effort a falsification of the measurement result due to the influence of the proportional behavior of the controller is considerably reduced. It kann daher für eine schwingungsarme Arbeitsweise des Rollenprüfstandes das Proportionalverhalten ausreichend groß gewählt und trotzdem eine hohe Regelgüte erreicht werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sichThe proportional behavior can therefore be selected to be sufficiently large for a low-vibration mode of operation of the roller dynamometer and nevertheless a high control quality can be achieved. Further advantageous refinements result aus den übrigen Ansprüchen.from the other claims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt deren einzige Figur in schematischer Darstellung einen Teil eines Rollenprüfstandes mit einem Regelkreis zur Geschwindigkeitsregelung desAn embodiment of the invention is shown in the drawing, the single figure of which is a schematic representation of part of a roller test stand with a control loop for speed control of the auf den Laufrollen abrollenden Fahrzeugrades zeigtshows the vehicle wheel rolling on the rollers

In der Zeichnung ist ein Fahrzeugrad 1 dargestellt das auf Laufrollen 2 und 3 eines weiter nicht dargestellten Rollenprüf Standes abrollt Die Laufrolle 3 ist dabei mit einer elektrischen Maschine 4 verbunden,In the drawing, a vehicle wheel 1 is shown that on rollers 2 and 3 one not further The roller test stand shown is rolling The roller 3 is connected to an electrical machine 4, die zum Abbremsen der Laufrolle 3 verwendet werden kann. Die elektrische Maschine 4 ist dabei verschwenkbar gelagert, so daß beim Abbremsen der Laufrolle 3 infolge des dabei auftretenden Reaktionsmomentes über einen Hebel 5 auf eine Druckdose 6 eingewirktwhich can be used to brake the roller 3. The electrical machine 4 is pivotably mounted so that when the roller 3 is braked acted on a pressure cell 6 via a lever 5 as a result of the reaction torque occurring wird, die wiederum mit einem Anzeigeinstrument 7 verbunden ist Die Größe des Reaktionsmomentes, das beim Abbremsen der Laufrolle 3 auftritt bildet ein Maß für die Leistung, die auf das Fahrzeugrad 1 und damit auf die Laufrolle 3 gebracht wird. Da die Leistungsmessungis, which in turn is connected to a display instrument 7 The size of the reaction torque, the occurs when braking the roller 3 forms a measure of the power on the vehicle wheel 1 and thus on the roller 3 is brought. As the performance measurement bei einer bestimmten oder bei mehreren bestimmten Geschwindigkeiten erfolgen soll, ist ein Regelkreis zur Regelung der Geschwindigkeit der elektrischen Maschine und damit der Laufrolle 3 vorgesehen. In diesem Regelkreis ist ein Proportional-Differential-Verhaltenwith a specific one or with several specific ones If speeds are to take place, a control loop for regulating the speed of the electrical machine and thus of the roller 3 is provided. In this Control loop is proportional-differential behavior aufweisender Regler 8 angeordnet, der als Istwert ein die Drehzahl der Laufrolle 3 charakterisierendes elektrisches Signal erhält. Der Sollwert wird mit einer Einrichtung bestimmt, die ein Potentiometer 9 aufweist, dessen Abgriff mit einem Hebel 10 entsprechend derhaving controller 8 arranged, the as an actual value receives the speed of the roller 3 characterizing electrical signal. The setpoint is given with a Device determined, which has a potentiometer 9, the tap with a lever 10 according to the gewünschten Geschwindigkeit verstellt wird. Das Potentiometer ist einerseits an eine Negativversorgungsspannung — Ub und andererseits an Masse angelegt. Der Abgriff i0 des Potentiometers 9 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärdesired speed is adjusted. The potentiometer is connected on the one hand to a negative supply voltage - Ub and on the other hand to ground. The tap i0 of the potentiometer 9 is connected to the inverting input of an operational amplifier kers 11 verbunden, dessen Ausgang mit dem Regler 8 verbunden ist. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers 11 bildet die Führungsgröße für den Regler 8. An den nichtinvertierenden Eingang des Operations-kers 11, the output of which is connected to the controller 8 connected is. The output signal of the operational amplifier 11 forms the reference variable for the controller 8. To the non-inverting input of the operation

Verstärkers 11 ist ein einseitig an Masse angeschlossener Widerstand 12 angelegt Mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 ist ein Rückkopplungswiderstand 13 und ein Widerstand 14 verbunden, der zu einem Korrekturglied 15 führt Dieses Korrekturgüed 15 hat die Aufgabe, den Sollwert, der mit Hilfe der Einstelleinrichtung 9, 10 gebildet und dem Operationsverstärker 11 eingegeben wird, in Abhängigkeit von der Zugkraft an der Laufrolle 3, dh, in Abhängigkeit von dem Reaktionsmoment der elektrisehen Maschine 4 zu einem Sollwert-Eingangssignal am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 zu korrigieren. Dies ist erforderlich, weil bei einem Regelkreis, der einen Regler mit Proportional-Verhalten aufweist eine bleibende Regelabweichung auftritt Da der Sollwert mit Hilfe der Einstelleinrichtung 9, 10 konstant gehalten wird, würde bei wachsender Bremsleistung die bleibende Regelabweichung größer, d. h, der Istwert würde sich etwas erhöhen. U"i dies zu korrigieren, muß mit Hiife des Korrekturgiiedes 15 ein etwas niederer Sollwert vorgetäuscht werden. Dies geschieht dadurch, daß mit dem Hebel 5, der mit der elektrischen Maschine 4 mechanisch verbunden ist, der Abgriff 16 eines Potentiometers 17 verstellt wird. Das Potentiometer 17 ist einerseits an eine positive Betriebsspannung + Ub und andererseits mit Masse verbunden. Von dem Abgriff 16 des Potentiometers 17 führt eine Verbindungsleitung zu dem Widerstand 14 und über diesen Widerstand 14 zu dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11.Amplifier 11 has a resistor 12 connected to ground on one side. A feedback resistor 13 and a resistor 14 are connected to the inverting input of operational amplifier 11, which leads to a correction element 15 , 10 is formed and input to the operational amplifier 11, depending on the tensile force on the roller 3, that is to say, depending on the reaction torque of the electrical machine 4, to be corrected to a setpoint input signal at the inverting input of the operational amplifier 11. This is necessary because a constant control deviation occurs in a control loop that has a controller with proportional behavior. h, the actual value would increase somewhat. To correct this, a somewhat lower setpoint value must be simulated with the aid of the correction element 15. This is done by adjusting the tap 16 of a potentiometer 17 with the lever 5, which is mechanically connected to the electrical machine 4 Potentiometer 17 is connected, on the one hand, to a positive operating voltage + Ub and, on the other hand, to ground.

Tritt bei einer Erhöhung der Bremsleistung auch eine Erhöhung des Istwertes ein, so wird infolge des größeren Reaktionsmomentes welches über den Hebel 5 von der elektrischen Maschine 4 zu der Druckdose 6 übertragen wird, der Abgriff 16 yerstellt Dadurch wird eine Korrekturspannung, die ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist wie die von der Einrichtung 9, 10 abgegebene Spannung, auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 11 gegeben. Dadurch wird ein etwas geringerer Geschwindigkeit'i-Sollwert vorgetäuscht so daß die infolge der Bremskrafterhöhung veränderte Ist-Geschwindigkeit wieder auf den ursprünglichen Wert eingeregelt wird "rndem von dem PD-Regler ein entsprechendes Signa! aa die elektrische Maschine 4 gegeben wird.If there is an increase in the actual value when the braking power is increased, then as a result of the greater reaction torque which via the lever 5 from the electrical machine 4 to the pressure cell 6 is transmitted, the tap 16 y creates a correction voltage that has an opposite sign has, like the voltage output by the device 9, 10, to the inverting input of the operational amplifier 11 given. This simulates a somewhat lower speed setpoint so that the actual speed changed as a result of the increase in braking force returns to the original one The value is regulated by the PD controller giving a corresponding signal aa the electrical Machine 4 is given.

Die elektrische Maschine kann beispielsweise als Generator mit entsprechender Belastung oder als Wirbelstrombremse ausgebildet sein.The electrical machine can be used, for example, as a generator with a corresponding load or as a Eddy current brake be formed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Rollenprüfstand für die Leistungsermittlung von Kraftfahrzeugen mit wenigstens einer mit den Laufrollen des Prüfstandes kuppelbaren elektrischen Maschine zum Antreiben oder Abbremsen der Laufrollen, mit einem Regelkreis zur Geschwindigkeitsregelung des auf den Laufrollen abrollenden Fahrzeugrades, mit einer Einrichtung des Regelkreises zur Einstellung des Sollwertes der Geschwindigkeit und zur Bildung des Regeleinrichtungs-Sollwert-Eingangssignals, mit einem mit der Einrichtung zur Bildung des Sollwert-Eingangssignals verbundenen Korrekturglied, das ein dem Antriebsmoment der elektrischen Maschine und damit der Zugkraft des Fahrzeugsrades an der Laufrolle proportionales elektrisches Signal liefert, wobei das Korrekturglied als Potentiometer ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (16) des Korrekturgliedes 1*5) in Abhängigkeit von der beim Bremsbetrieb der elektrischen Maschine (4) auftretenden Reaktionskraft verstellt wird und daß das Korrekturglied (15) derart ausgebildet ist, daß die Regelabweichung oder Ist-Geschwindigkeit von der einstellbaren Sollwert-Geschwindigkeit im vorgesehenen Zugkraftbereich reduziert wird.1. Roller dynamometer for determining the performance of motor vehicles with at least one with the Rollers of the test stand of the detachable electrical machine for driving or braking of the rollers, with a control circuit to control the speed of the rolling on the rollers Vehicle wheel, with a device of the control loop for setting the setpoint value of the speed and for forming the control device setpoint input signal, with one with the device Correction element connected to form the setpoint input signal, which is a drive torque the electrical machine and thus the tractive force of the vehicle wheel on the roller is proportional supplies an electrical signal, the correction element being designed as a potentiometer, characterized in that the tap (16) of the correction element 1 * 5) is dependent on the temperature that occurs when the electrical machine (4) is braking Reaction force is adjusted and that the correction element (15) is designed such that the control deviation or actual speed from the adjustable setpoint speed in the intended Pulling force range is reduced. 2. Rollenprüfstand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (9,10,12,13,18, 11) zur Bildung des Sollwert-Eingangssignals einen Operationsverstärker (11) aufweist, an den das Korrekturglied (15) angeschlossen ist2. Roller test stand according to claim 1, characterized in that the device (9,10,12,13,18, 11) has an operational amplifier (11) to generate the setpoint input signal to which the Correction element (15) is connected 3. Rollenprüfstand oach eir.em der Ansprüche 1 oder2,dadurchgekennz';ichnet,daß an einen Eingang des Operationsverstärkers (Ii" über einen Widerstand (14) das von dem Korrekturglied (15) abgegebene Signal und über einen Widerstand (18) ein den Geschwindigkeits-Sollwert charakterisierendes elektrisches Signal angelegt sind.3. Roller dynamometer oach eir.em of claims 1 oder2, dadurchgekennz '; ichnet that at an input of the operational amplifier (Ii "via a resistor (14) the correction element (15) output signal and an electrical signal characterizing the speed setpoint are applied via a resistor (18). 4. Rollenprüfstand nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Operationsverstärkers (11) mit einem ein Proportional-Differential-Verhalten aufweisenden Regler (3) verbunden ist, der mit der elektrischen Maschine (4) in Wirkverbindung steht.4. Roller test stand according to one of claims 1 to 3, characterized in that the output of the Operational amplifier (11) with a controller (3) exhibiting a proportional-differential behavior is connected, which is in operative connection with the electrical machine (4).