專利名稱：運行滾動實驗臺的方法以及滾動實驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運行滾動實驗臺以便對設(shè)置在滾動實驗臺上的車輛進行模擬行駛的方法以及用于實施該方法的滾動實驗臺。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技術(shù)公知的有多種多樣的用于行駛模擬的實驗臺(滾動實驗臺，傳送帶)。滾動實驗臺是作為輪胎的配合件建造的，它可以接收輪胎并按照一個或者多個可以轉(zhuǎn)動的輥或滾筒(頂點輥，雙重輥)的形式跟隨一強迫的運動或者本身產(chǎn)生一個運動。傳送帶或者在兩個或者多個可以轉(zhuǎn)動的圓柱體上拉緊的、移動的且自身閉和的帶子同樣是作為輪胎的配合件建造的，它接收輪胎并跟隨一強迫的運動或者本身產(chǎn)生一個運動。
在第一種驅(qū)動形式中特別是多個驅(qū)動通過輥利用皮帶相互機械地耦合。在加速或變慢期間各單個的驅(qū)動通過離合器相互機械連接。對于系統(tǒng)借助于一車輛加速的情況，速度的變化取決于輪子表面上的力量的大小、安裝的質(zhì)量以及整個置于運動中的機械部件的慣性力矩。
在另一種驅(qū)動方式中分別將一個單元(即可以接收車輪的傳動線路)用電機驅(qū)動。如果具有多個單元，則除了伺服運行方式外在各單元之間沒有機械連接。一個單元或者兩個單元(1個軸)被確定為主單元(Master)。可以將該主控驅(qū)動調(diào)節(jié)到一個恒定的轉(zhuǎn)動力矩(正的或負的用于卸載或加載)上，而不是對該驅(qū)動進行轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。主控驅(qū)動的當前速度被測量并且作為額定值傳遞給從動驅(qū)動(如果存在的話)。在此可以出現(xiàn)這樣的情形，即，因為在各輥和驅(qū)動之間不存在機械連接，四個輥組的轉(zhuǎn)速和速度相互偏離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種運行滾動實驗臺的方法，該方法可以確定關(guān)于車輛反作用特性的、特別接近實際的知識。此外，本發(fā)明還提供了一種用于該方法的滾動實驗臺。
按照本發(fā)明，上述技術(shù)問題是通過一種用于運行滾動實驗臺以便對設(shè)置在滾動實驗臺上的車輛進行模擬行駛的方法解決的，其中，該車輛的至少一個輪子位于該滾動實驗臺的一個輥上，其中，為了確定該輥的額定速度在所述滾動實驗臺的輥上采集該輥對于所述車輛(例如貨車或者摩托車)輪子的反應(yīng)力矩。該在考慮了對于實驗臺本身作為摩擦或者加速所需要的損失的條件下確定的反應(yīng)力矩被通過各自輥的半徑換算成一個反作用力(反作用力F＝反應(yīng)力矩M/半徑r)。由此，為滾動實驗臺的輥確定了一個反作用力。這種反作用力的確定以及其它表示方法的變形也可以類似地用于具有傳送帶的實驗臺中。
此時，可以將所有輥的反作用力相加，以便確定輥的總反作用力。從這些單個的反作用力或者從所相加的反作用力以及車輛的質(zhì)量m出發(fā)，可以確定該貨車在道路上實際交通中產(chǎn)生的加速度(加速度a＝反作用力F/車輛質(zhì)量m)。
此時，在調(diào)節(jié)循環(huán)中根據(jù)所確定的加速度對額定速度進行校正，并對各單獨驅(qū)動的輥對應(yīng)地加速或者制動，直到達到額定速度或者直到該反作用力不再需要加速或者變慢。
在出現(xiàn)和確定的反應(yīng)力矩以及由此的反作用力的條件下，可以由此通過各輥的加速或者制動將所確定的額定速度始終引入到實際的速度上。這點通過一個公知的調(diào)節(jié)循環(huán)實現(xiàn)。
按照本發(fā)明的方法除了在各輥上出現(xiàn)的反作用力外，還可以將其它的力(例如加速力(Steigungskraft)，空氣阻力)引入到反作用力的相加中，并由此確定一個提高的或者相應(yīng)降低的加速度，從而確定一個提高的或者降低的額定速度。由此，使模擬的可能性接近于實際。
此外，在確定額定速度中考慮了精確的車輛質(zhì)量m。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明，其中，圖1示出一種用于調(diào)節(jié)滾動實驗臺的電路的例子。
具體實施例方式
圖1中所示的調(diào)節(jié)裝置由四個下設(shè)的調(diào)節(jié)電路組成(用于具有4個輪子的貨車的4個輥)，利用這些調(diào)節(jié)電路對每個輥的速度進行調(diào)節(jié)。在其之上有一個可以自主運行的調(diào)節(jié)電路，其中，使該車輛的加速(給油)或者變慢(制動)與輥的速度相匹配。
四個下設(shè)的調(diào)節(jié)電路在圖1中通過點劃線標出。其功能可以最簡單地描述如下，其中以對v_soll的解釋開始1.額定速度v_soll被限制在最大速度v_max和最小速度v_min之間。它們的典型值例如為200km/h和30km/h。
2.將該額定值與實測值進行比較并建立差值。
3.調(diào)節(jié)器計算適當?shù)霓D(zhuǎn)動力矩M_brems，將該力矩疊加在M_zusatz上。M_zusatz補償輥的加速和在實驗臺中的摩擦。在此，首先涉及的還是數(shù)字計算值而不是物理量。
4.該轉(zhuǎn)動力矩對于所有四個象限被限制在其通過整流器功率數(shù)據(jù)和電機確定的、或者技術(shù)條件限定的最大值之內(nèi)。
5.結(jié)果值作為預(yù)定值傳遞給為電機供電的整流器。電機以較高的精度產(chǎn)生一個實際的、可物理測量的轉(zhuǎn)動力矩。該轉(zhuǎn)動力矩可以通過校準而再現(xiàn)，這使得可以反饋到裝置的正常值(Werksnormal)。
6.輥按其自身的慣性力矩和作為負載的車輛對該轉(zhuǎn)動力矩做出反應(yīng)。對所實現(xiàn)的速度(實測值)進行測量。
所示出的、位于上部的調(diào)節(jié)電路(點劃線的上面)只是在下面將詳細解釋的自主運行的模式下有效(即開關(guān)位置位于v_prüf的斷開模式)。該模式的激活可以通過在v_geführt和v_prüf之間轉(zhuǎn)換的開關(guān)1實現(xiàn)。
在所示出的位置該模式是有效的。結(jié)果將所有輥的力矩相加并模擬該車輛在道路上行駛的加速。然后，根據(jù)加速度對速度v_soll進行校正并傳遞給下設(shè)的調(diào)節(jié)電路(點劃線的內(nèi)部)。分別地執(zhí)行下列步驟1.根據(jù)外部的作用(加油或制動操作)車輛輪胎改變絕對轉(zhuǎn)速。
2.在輪胎的配合件的表面給出了一種力，在更遠的后面識別出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的額定/實測偏差。
3.該轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器試圖抵消這種偏差并(用轉(zhuǎn)動力矩做出反應(yīng))以轉(zhuǎn)動力矩的形式提供一調(diào)節(jié)量(其符號根據(jù)額定/實測偏差的符號而定)。
4.將制動力矩通過一個恒定的系數(shù)(在滾動實驗臺的特殊情況下，通過輥的半徑)換算成一種力。
5.選擇出待考慮的軸。在一般情況下選擇所有的軸。
6.對所有軸的力進行求和。
7.使車輛加速或者變慢的和力由車輛質(zhì)量m劃分如果使用該計算的和力，其結(jié)果是該車輛在街道上行駛的加速度。
8.對調(diào)節(jié)電路掃描時間的調(diào)整導(dǎo)致速度增量在該掃描時間內(nèi)車輛在街道上的速度按照該值改變。
9.將該速度增量加到當前額定速度上。
10.在下一個掃描步驟中使用新的額定速度。通過下設(shè)的調(diào)節(jié)電路試圖將該新的額定速度在所有四個棍上實現(xiàn)。
位于上部的調(diào)節(jié)電路(點劃線上面)是可以斷開的，為此，將開關(guān)1從示出的位置轉(zhuǎn)換到v_prüf上(沒有示出)。
在斷開的模式中對四個輥的速度按照額定速度進行調(diào)節(jié)。一臺設(shè)置在其上的計算機預(yù)先給出按照該額定速度變化的行駛曲線。不存在制動或者加速力對額定速度的反饋。在斷開模式中的運行設(shè)計用于已知的實驗，即統(tǒng)計制動實驗(在不同速度下的制動實驗)和ABS實驗。
下列的實驗可以利用斷開的模式進行1.從靜止狀態(tài)的啟動(由前輪驅(qū)動)在實驗臺上有一具有前輪驅(qū)動車輛。駕駛員設(shè)置第一擋、接通離合器并加油。在此，前輪產(chǎn)生加速力矩。額定速度起初為0，實測速度增加。前面的電機建立轉(zhuǎn)動力矩來保持額定速度0。在一個掃描時段中將該轉(zhuǎn)動力矩換算成用來在街道上對車輛加速的驅(qū)動力。設(shè)置的加速度被計算出來并對應(yīng)地提高額定速度。將加速度設(shè)置為如車輛在相同條件下在街道上行駛那樣。
2.從中速行駛的制動(由后輪驅(qū)動)在實驗臺上有一具有后輪驅(qū)動車輛。速度在50km/h，駕駛員斷開離合器。當駕駛員操作制動，則實測速度首先降低。電機必須在輥上產(chǎn)生一個加速力矩，以便再次達到額定速度。與此平行地將制動力加到所有四個輪子。從該四個力之和計算出車輛在街道上行駛時的變慢。對應(yīng)地降低額定速度并與實測速度接近。即，通過反饋使額定速度與實測速度相適應(yīng)，而額定速度和實測速度之間的差值通過該調(diào)節(jié)保持為小。由此模擬了車輛在實際中在街道上行駛的變慢。
3.山路行駛的模擬山路行駛這樣得到模擬，即，在跟蹤運行中將坡度制動力Ft從車輛的驅(qū)動力中扣除。在平坦的街道上的恒定速度下電機不必產(chǎn)生加速力矩，其中首先忽略了滾動摩擦和空氣阻力。此時如果開始山路行駛，則在位于上部的調(diào)節(jié)電路中加上一個正的力，使得從物理的角度看作用在車輛上總的驅(qū)動力為負。因此出現(xiàn)使額定速度減小的負加速度，車輛變慢。為了保持該速度，駕駛員必須加油。如果他不這么做，則車輛對應(yīng)于該斜率而變慢。
從上面提到的例子中通過所述運行滾動實驗臺的方法給出了進行接近實際的模擬的可能性。
權(quán)利要求
1.一種用于運行滾動實驗臺以便對設(shè)置在該滾動實驗臺上的車輛進行模擬行駛的方法，其中，該車輛的至少一個輪子位于該滾動實驗臺的一個輥上，其特征在于，為了確定該輥的額定速度在所述滾動實驗臺的輥上采集該輥相對于所述車輛輪子的反應(yīng)力矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從所述反應(yīng)力矩出發(fā)通過所述輥的半徑確定一個反作用力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，將所確定的多個輥的反作用力相加。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，在對反作用力進行相加時還加上其它的力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，作為所述其它力相加一個加速力。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其中，作為所述其它力相加一個空氣阻力。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，考慮所述車輛的質(zhì)量m。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，從至少一個反作用力F和車輛的質(zhì)量m出發(fā)，按照公式a＝F/m計算輥的額定加速度。
9.一種滾動實驗臺，用于實施根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的用于運行滾動實驗臺的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行滾動實驗臺以便對設(shè)置在滾動實驗臺上的車輛進行模擬行駛的方法，其中，該車輛的至少一個輪子位于該滾動實驗臺的一個輥上，其中，為了確定該輥的額定速度在所述滾動實驗臺的輥上采集該輥相對于所述車輛輪子的反應(yīng)力矩。此外，本發(fā)明還涉及一種用于實施該運行滾動實驗臺的方法的滾動實驗臺。
文檔編號G01M17/007GK1527041SQ20041000788
公開日2004年9月8日 申請日期2004年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月3日
發(fā)明者格爾德·米凱利斯, 馬丁·皮克勒, 格爾德 米凱利斯, 皮克勒 申請人:西門子公司