AT508032B1

AT508032B1 - METHOD AND TEST BENCH FOR CHECKING A DRIVE TRAIN OF A VEHICLE

Info

Publication number: AT508032B1
Application number: AT16252009A
Authority: AT
Original assignee: Seibt Kristl & Co Gmbh
Priority date: 2009-10-15
Filing date: 2009-10-15
Publication date: 2010-10-15
Also published as: AT508032A4; WO2011044607A1; DE112010004048A5

Abstract

Verfahren sowie Prüfstand zum Prüfen eines Antriebsstrangs (2) eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle (3', 3'', 4' , 4'', 6), wobei zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang (2) die Drehwinkel (fw1-w4;f1, f2; fE, fA) der Welle bzw. Wellen (3', 3'', 4', 4'', 6) an zumindest zwei gesonderten Stellen (2') im Antriebsstrang (2) geregelt werden bzw. eine Drehwinkeldifferenz (?f) zwischen zumindest zwei Stellen (2') im Antriebsstrang (2) geregelt wird.Method and test rig for testing a drive train (2) of a vehicle with at least one shaft (3 ', 3' ', 4', 4 '', 6), wherein to achieve a desired Verspannmoments in the drive train (2) the rotation angle (fw1 - w4; f1, f2; fE, fA) of the shaft or shafts (3 ', 3' ', 4', 4 '', 6) at at least two separate points (2 ') in the drive train (2) are controlled or a rotational angle difference (? f) between at least two points (2 ') in the drive train (2) is regulated.

Description

österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle sowie einen Prüfstand zum Prüfen eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit zumindest einer Welle, an welche eine Belastungs- bzw. Antriebsmaschine koppelbar ist.Description: The present invention relates to a method for testing a drive train of a vehicle with at least one shaft and to a test stand for testing a drive train of a vehicle having at least one shaft to which a loading machine or drive machine can be coupled.

[0002] Aus der EP 0 338 373 A2 ist ein Prüfstand zum Testen des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem ein Motor über ein Getriebe mit einem Hauptantriebsstrang verbunden ist, welcher ein Hinterachsgetriebe bzw. ein Vorderachsgetriebe antreibt. Die Getriebe sind über entsprechende Wellen mit Belastungsmaschinen verbunden, welche zur Nachbildung von Fahrwiderständen bzw. Beschleunigungs- oder Verzögerungsmomenten unabhängig voneinander bremsen und antreiben können. Die mit Stromrichtern verbundenen Belastungsmaschinen bringen Drehmomente auf, welche mittels von einem Simulationsrechner gesteuerten Regeleinrichtungen geregelt werden. Im Speziellen werden an den Belastungsmaschinen Drehzahl-Istwerte gemessen und an den Simulationsrechner übermittelt, welcher hieraus Drehmoment-Sollwerte berechnet, die mit Hilfe der Regeleinrichtungen in den Belastungsmaschinen als Istwert aufgebaut werden.From EP 0 338 373 A2 a test stand for testing the drive train of a vehicle is known, in which an engine is connected via a transmission with a main drive train, which drives a Hinterachsgetriebe or a Vorderachsgetriebe. The gears are connected via corresponding shafts with loading machines, which can brake and drive independently of each other to simulate driving resistances or acceleration or deceleration torques. The load machines associated with power converters apply torques which are regulated by means of control devices controlled by a simulation computer. In particular, actual rotational speed values are measured at the loading machines and transmitted to the simulation computer, which calculates therefrom torque setpoints which are set up as the actual value with the aid of the control devices in the loading machines.

[0003] Im Antriebsstrang vorgesehene Differenzialgetriebe, auch Ausgleichsgetriebe oder kurz Differenziale genannt, sorgen bei Kraftfahrzeugen dafür, dass sich die Umfangsgeschwindigkeiten der Räder frei einstellen können. Zum Prüfen des Antriebsstrangs werden anstelle der Räder Belastungsmaschinen bzw. Radmaschinen an die Vorder- und/oder Hinterachse des Fahrzeugs angekoppelt.In the drive train provided differential gear, also called differential or shortly differentials, ensure in motor vehicles that the peripheral speeds of the wheels can be adjusted freely. To test the drive train, loading machines or wheel machines are coupled to the front and / or rear axle of the vehicle instead of the wheels.

[0004] Bei bekannten Prüfständen in der Art der EP 0 338 373 A2 ist den Radmaschinen bzw. dem Antrieb des Fahrzeugs üblicherweise eine Drehzahl-Regelung zugeordnet, welche darauf abzielt, dass die Drehwinkelgeschwindigkeiten möglichst genau an vorgegebene Sollwerte angeglichen werden. Die Regelung der Drehzahlen bzw. der Drehwinkelgeschwindigkeiten ist grundsätzlich nur mit begrenzter Genauigkeit möglich. Sobald an verschiedenen Stellen des Antriebsstrangs voneinander abweichende Drehzahlen vorliegen, welche nicht durch ein Differenzialgetriebe ausgeglichen werden, kommt es zu einer Verspannung des Antriebsstrangs, d.h. es wird ein Verspannmoment bzw. ein Torsionsmoment aufgebaut.In known test stands in the manner of EP 0 338 373 A2 the wheel machines or the drive of the vehicle is usually associated with a speed control, which aims that the rotational angular velocities are adjusted as accurately as possible to predetermined target values. The regulation of the speeds or the rotational angular velocities is basically only possible with limited accuracy. As soon as different speeds are present at different points of the drive train, which are not compensated by a differential gear, it comes to a tension of the drive train, i. It is built a bracing torque or a torsional moment.

[0005] Beispielsweise tritt ein Verspannmoment dann auf, wenn die an eine Vorder- bzw. Hinterachse angeflanschten Radmaschinen bei blockiertem (Vorderachs- bzw. Hinterachs-)Differenzialgetriebe jeweils unterschiedliche Drehzahlen auf die linke bzw. rechte Welle der geprüften Achse aufbringen. Eine Abweichung in den Radmaschinen-Drehzahlen kann einerseits gezielt im Rahmen der Simulation vorgenommen werden; aufgrund der endlichen Messgenauigkeit für die Drehzahlen an den Radmaschinen ist eine gewisse Toleranz allerdings unausweichlich. Schon eine infinitesimal kleine Abweichung in den Drehzahlen führt jedoch dazu, dass die relative Stellung der Rotoren der einzelnen Radmaschinen immer weiter auseinanderläuft, was mathematisch gesehen darin begründet ist, dass die Drehwinkel zeitliche Integrale über die Drehwinkelgeschwindigkeiten darstellen.For example, a Verspannmoment occurs when the flanged to a front or rear axles with blocked (front axle or rear axle) differential gear each apply different speeds to the left and right shaft of the tested axle. A deviation in the wheel speeds of the wheel can be made on the one hand specifically in the context of the simulation; However, due to the finite measurement accuracy for the speeds at the wheel machines, a certain tolerance is inevitable. Even an infinitesimal small deviation in the rotational speeds, however, leads to the fact that the relative position of the rotors of the individual wheel machines diverges ever further, which is mathematically justified in that the rotation angles represent temporal integrals on the rotational angular velocities.

[0006] Um zu verhindern, dass das Verspannmoment unzulässige Werte erreicht, bei welchen eine Beschädigung des Antriebsstrangs zu befürchten ist, werden bei den bekannten Prüfständen aus dem Stand der Technik die Drehmomente an den Radmaschinen mittels einer den jeweiligen Radmaschinen zugeordneten Momentenregelung eingestellt. Die Momentenregelung beruht auf einer Messung des Drehmoments, beispielsweise an einem Drehmoment-Messflansch, wobei das gemessene Drehmoment als Stellgröße für das Drehfeld der elektrischen Maschine in der Weise dient, dass am Drehmoment-Messflansch das gewünschte Drehmoment auftritt.In order to prevent the Verspannmoment reached impermissible values at which damage to the drive train is to be feared, the torques are set at the wheel machines by means of a torque control associated with the respective wheel machines in the known test stands of the prior art. The torque control is based on a measurement of the torque, for example on a torque measuring flange, wherein the measured torque serves as a manipulated variable for the rotating field of the electric machine in such a way that the desired torque occurs at the torque measuring flange.

[0007] Die Drehmoment-Regelung kann allerdings - ebensowenig wie die Drehzahl-Regelung -nicht mit beliebiger Genauigkeit erfolgen. Sofern die Drehmoment-Regelung nicht ausreichend präzise funktioniert, kann trotz der Drehmoment-Regelung eine unzulässige Verspannung auftreten, d.h. es wird zwischen verschiedenen Stellen des Antriebsstrangs ein Torsionsmo- 1/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 ment aufgebaut, welches durch den Antriebsstrang selbst bzw. die Differenzialgetriebe nicht mehr aufgenommen werden kann. Da Prüfstände üblicherweise so konzipiert sind, dass ein großes Spektrum an Kraftfahrzeugen getestet werden kann, sind die Radmaschinen darauf ausgelegt, ein wesentlich stärkeres Drehmoment als die maximal zulässigen Drehmomente vergleichsweise kleiner Antriebsstränge aufzubringen. Die direkte Momentenregelung wird weiters durch die im Triebstrang vorhandenen Getriebespiele negativ beeinflusst. Ein weiterer Nachteil bei einer solchen direkten Momentenregelung liegt darin, dass die einzelnen Drehmoment-Regeleinrichtungen an den Radmaschinen stark verkoppelt sind, da sich die Änderung eines Drehmoments an einer Radmaschine über den Triebstrang sofort auf die Drehmomente an den anderen Radmaschinen auswirkt.However, the torque control can - just as little as the speed control - not done with any accuracy. Unless the torque control is sufficiently precise, there may be undue stress, in spite of the torque control, i. It is built between different points of the powertrain a Torsionsmot 1/50 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15 ment, which can not be absorbed by the drive train itself or the differential gear. Since test stands are usually designed to test a wide range of vehicles, the wheel machines are designed to apply a much greater torque than the maximum allowable torques of relatively small drivetrains. The direct torque control is further negatively influenced by the transmission plays existing in the drive train. Another disadvantage with such a direct torque control is that the individual torque control devices are strongly coupled to the wheel machines, since the change of torque on a wheel machine via the drive train immediately affects the torques on the other wheel machines.

[0008] In der EP 0 338 373 A2 wird im Hinblick auf das der vorliegenden Erfindung zugrundliegende Problem, dass Fehler in der Drehzahlmessung große Verspannmomente bewirken können, vorgeschlagen, den kinematischen Schlupf zu simulieren, welcher im realen Fahrzeug eine unzulässige Achsverspannung verhindert. Eine solche Simulation ist jedoch vergleichsweise aufwendig.In EP 0 338 373 A2, in view of the underlying problem of the present invention that errors in the rotational speed measurement can cause large Verspannmomente proposed to simulate the kinematic slip, which prevents inadmissible axle tension in the real vehicle. However, such a simulation is comparatively expensive.

[0009] Im Stand der Technik ist es zudem im Zusammenhang mit elektrischen Antrieben grundsätzlich bekannt, eine Momentenregelung auf Grundlage des gemessenen Drehwinkels durchzuführen. Eine solche Reglereinrichtung ist beispielsweise in der DE 10 2007 033 467 A1 beschrieben, wobei ein Geber den Drehwinkel des Motors aufnimmt und diesen über eine Signalleitung an die Regeleinrichtung übermittelt, die den Strom in Anschlussleitungen des Motors steuert.In the prior art, it is also known in principle in connection with electric drives to perform a torque control based on the measured angle of rotation. Such a regulator device is described, for example, in DE 10 2007 033 467 A1, wherein an encoder receives the angle of rotation of the motor and transmits it via a signal line to the control device, which controls the current in connection lines of the motor.

[0010] Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs angeführten Art bzw. einen Prüfstand zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, mit welchem jeweils die beim Prüfen eines Antriebsstrangs auftretenden Verspannmomente auf zuverlässige und einfache Art und Weise eingestellt werden können.It is an object of the present invention to provide a method of the initially mentioned kind or a test stand for carrying out the method, with which each of the occurring during testing of a drive train Verspannmomente can be set in a reliable and simple manner.

[0011] In verfahrensmäßiger Hinsicht wird dies dadurch erzielt, dass zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang die Drehwinkel der Welle bzw. Wellen an zumindest zwei gesonderten Stellen im Antriebsstrang geregelt werden bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang geregelt wird.In procedural terms, this is achieved in that to achieve a target Verspannmoments in the drive train, the rotation angle of the shaft or waves are controlled at least two separate locations in the drive train or a rotational angle difference between at least two locations in the drive train is controlled.

[0012] Demnach beruht die erfindungsgemäße Lehre auf dem Prinzip, zu jedem Zeitpunkt während des Prüfvorgangs die Ausrichtung der Welle bzw. Wellen, d.h. die Drehwinkel, an zwei örtlich getrennten Stellen zu regeln. Auf diese Weise kann gezielt ein Soll-Verspannmoment im Antriebsstrang aufgebaut werden, indem die relative Lage an den beiden Stellen der rotierenden Welle(n) zueinander eingestellt wird. Im einfachsten Fall kann ein konstantes Verspannmoment im Antriebsstrang dadurch eingestellt werden, dass an den zumindest zwei Stellen des Antriebsstrangs gleiche Drehwinkel vorgegeben werden. Wenn die Welle(n) an den geregelten Stellen synchron im Winkel zueinander laufen, bleibt der Verspannungszustand im Antriebsstrang konstant. Andererseits kann gezielt ein Verspannmoment im Antriebsstrang aufgebaut werden, indem Drehwinkel an zumindest zwei Stellen des Antriebsstrangs gegenläufig verstellt werden, so dass eine Drehwinkeldifferenz aufgebaut wird, die als Verspann-Drehwinkel einem bestimmten Verspannmoment entspricht. Die erfindungsgemäße Regelung der Verspannmomente im Antriebsstrang über die Drehwinkel hat den Vorteil, dass Fehler in der Drehwinkel-Regelung nicht wie bei einer Drehzahl-Regelung mit der Zeit auflaufen bzw. "aufintegriert" werden. Auf diese Weise kann eine unzulässige Verspannung des Antriebsstrangs insbesondere infolge von Fehlern in der Drehzahl-Regelung zuverlässig vermieden werden. Die relative Lage der Radmaschinen-Rotoren kann mit jeder Umdrehung des jeweiligen Rotors überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden, so dass Fehler in der Drehwinkel-Regelung für die im Antriebsstrang auftretenden Verspannmomente weitestgehend vernachlässigbar sind.Thus, the teaching of the invention is based on the principle, at any time during the testing process, the orientation of the shaft or waves, i. E. the angles of rotation to regulate at two locally separated places. In this way, a target tensioning moment in the drive train can be selectively established by adjusting the relative position at the two points of the rotating shaft (s) to one another. In the simplest case, a constant tensioning moment in the drive train can be set by setting the same rotation angles at the at least two points of the drive train. When the shaft (s) are synchronized at the controlled locations at an angle to each other, the state of stress in the drive train remains constant. On the other hand, it is possible to set up a bracing torque in the drive train in a targeted manner by reversing rotational angles at at least two points of the drive train so that a rotational angle difference is established which corresponds to a specific bracing torque as bracing rotational angle. The inventive control of Verspannmomente in the drive train on the rotation angle has the advantage that errors in the rotation angle control does not accumulate as in a speed control over time or "integrated". become. In this way, an unacceptable tension of the drive train can be reliably avoided, in particular due to errors in the speed control. The relative position of the wheel rotors can be checked with each revolution of the respective rotor and corrected if necessary, so that errors in the rotation angle control for the Verspannmomente occurring in the drive train are largely negligible.

[0013] Zur zweckmäßigen Prüfung des Antriebsstrangs, insbesondere im Hinblick auf vorhandene Differenzialgetriebe, ist es günstig, wenn die Drehwinkel der Welle bzw. Wellen zumindest einer Vorder- oder Hinterachse des Antriebsstrangs geregelt wird. Demnach kann ein bestimmter Verspannungszustand in einer Seiten-Welle bzw. zwischen Seiten-Wellen der Fahrzeug- 2/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15For expedient testing of the drive train, in particular with regard to existing differential gear, it is advantageous if the rotation angle of the shaft or waves is controlled at least one front or rear axle of the drive train. Accordingly, a certain state of tension in a side shaft or between side shafts of the vehicle body can be achieved. SUMMARY OF THE INVENTION 2/50 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15

Achsen, welche im Prüfungsbetrieb anstelle der Fahrzeugräder mit Belastungsmaschinen in der Art von Radmaschinen koppelbar sind, eingestellt werden, indem eine Drehwinkeldifferenz bzw. ein Verspann-Drehwinkel geregelt wird.Axes, which are coupled in the test mode instead of the vehicle wheels with loading machines in the manner of wheel machines, can be adjusted by a rotation angle difference or a Verspann-rotation angle is controlled.

[0014] Zum Überprüfen des gesamten Antriebsstrangs eines Fahrzeugs ist es günstig, wenn ein Eintriebs-Drehwinkel einer Antriebs-Welle geregelt wird. Ein Verspannmoment im Antriebsstrang kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten aufgebaut werden: Zum einen ist durch Drehen der Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse mit voneinander abweichenden Drehwinkeln, wie vorstehend bereits erläutert wurde, ein Verspann- bzw. Torsionsmoment zwischen den Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse des Fahrzeugs einstellbar. Zudem verfügt jedes Fahrzeug über einen Motor bzw. einen Antrieb, mit welchem ein Drehmoment in die Antriebs-Welle des Antriebsstrangs eingebracht werden kann. Das Verspannmoment wird in diesem Fall aus der Beziehung zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel zu den Drehwinkeln an den mit den Radmaschinen koppelbaren Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse bestimmt bzw. eingestellt.To check the entire drive train of a vehicle, it is advantageous if a Eintriebs rotation angle of a drive shaft is controlled. On the one hand, by rotating the shafts of the front or rear axle with differing angles of rotation, as already explained above, a bracing or torsional moment between the shafts of the front and rear wheels is possible Rear axle of the vehicle adjustable. In addition, each vehicle has a motor or a drive with which a torque can be introduced into the drive shaft of the drive train. In this case, the bracing torque is determined from the relationship between the input rotational angle and the rotational angles at the front and rear axles which can be coupled to the wheel machines.

[0015] Im Hinblick auf eine unkomplizierte Steuerung des Verspannungszustands im Antriebsstrang ist es günstig, wenn zur Erzielung des Soll-Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment verwendet wird. Mit Hilfe der Relation zwischen dem Verspann-Drehwinkel bzw. der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment können die Drehwinkel an den Wellen des Antriebsstrangs derart geregelt werden, dass das gewünschte Verspannmoment aufgebaut wird.With regard to an uncomplicated control of the state of tension in the drive train, it is advantageous if a known relationship between the rotational angle difference and the Verspannmoment is used to achieve the desired Verspannmoments. With the help of the relation between the Verspann-rotation angle or the rotation angle difference and the Verspannmoment the rotation angle can be controlled on the shafts of the drive train such that the desired bracing torque is built up.

[0016] Ein Verspannmoment zwischen zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang wird vorteilhafterweise dadurch vorgegeben, dass die Drehwinkeldifferenz im Wesentlichen als Differenz zwischen den Drehwinkeln an zumindest zwei Stellen der Welle bzw. Wellen ermittelt wird. Demnach kann der Verspann- bzw. Torsions-Drehwinkel in einer Welle bzw. zwischen den Wellen auf einfache Weise durch Bildung einer Differenz zwischen den jeweiligen Drehwinkeln an zumindest zwei Stellen im Antriebsstrang gebildet werden.A Verspannmoment between at least two points in the drive train is advantageously determined by the fact that the rotation angle difference is determined substantially as the difference between the rotation angles at least two points of the shaft or waves. Accordingly, the bracing or torsion angle of rotation can be formed in a shaft or between the shafts in a simple manner by forming a difference between the respective angles of rotation at at least two points in the drive train.

[0017] Zur Erzielung eines Verspannmoments zwischen der den Hauptantriebsstrang bildenden Antriebs-Welle und den Wellen der Vorder- und/oder Hinterachse ist es von Vorteil, wenn die Drehwinkeldifferenz im Wesentlichen als Differenz zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel der Antriebs-Welle und dem Mittelwert der Drehwinkeln der Wellen der Vorder- und/oder Hinterachsen ermittelt wird. Demnach ist das Verspannmoment umso größer, je mehr der Eintriebs-Drehwinkel vom Mittelwert der Radmaschinen-Drehwinkel abweicht. Der Mittelwert wird im Wesentlichen als arithmetisches Mittel gebildet, wobei gegebenenfalls die Übersetzungsverhältnisse der Differenzialgetriebe als Proportionalitätsfaktoren zu berücksichtigen sind.To achieve a Verspannmoments between the main drive train forming the drive shaft and the waves of the front and / or rear axle, it is advantageous if the rotational angle difference substantially as the difference between the input rotational angle of the drive shaft and the average value of Rotation angles of the waves of the front and / or rear axles is determined. Accordingly, the more the input rotational angle deviates from the mean value of the wheel rotational angle, the greater the tensioning torque. The mean value is essentially formed as an arithmetic mean, wherein, if appropriate, the transmission ratios of the differential gears are to be considered as proportionality factors.

[0018] Die Differenzbildung zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel und dem, Mittelwert der Radmaschinen-Drehwinkel kann wahlweise auf zumindest zwei verschiedene Arten erfolgen.The difference between the Eintriebs rotation angle and the mean value of the wheel rotation angle can optionally be done in at least two different ways.

[0019] In einem ersten Prüf-Szenario werden zwei bzw. vier Radmaschinen, je nach Antriebsart (Vorder- bzw. Hinterachs-Antrieb bzw. Allrad), mit einem vorgegebenen Zeitverlauf für die Drehwinkel gefahren und der Eintriebs-Drehwinkel wird in Abhängigkeit von den Drehwinkeln an den Radmaschinen verstellt, um gezielt das gewünschte Verspannmoment einzustellen.In a first test scenario, two or four wheel machines, depending on the type of drive (front or rear axle drive or four-wheel drive), driven with a predetermined time course for the rotation angle and the input rotation angle is dependent on the Adjusted angles of rotation on the wheel machines in order to set the desired tensioning torque.

[0020] Alternativ dazu kann der Eintriebs-Drehwinkel nach einem vorgegebenen Zeitverlauf gesteuert werden und in Abhängigkeit hievon werden die Drehwinkel an den Radmaschinen eingestellt, wodurch es gleichermaßen möglich ist, das gewünschte Verspannmoment zu erzielen.Alternatively, the Eintriebs rotation angle can be controlled according to a predetermined time course and in dependence thereof, the rotation angle are set at the wheel machines, whereby it is equally possible to achieve the desired Verspannmoment.

[0021] Zur Steuerung des zeitlichen Verlaufs der Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Eintrieb ist es günstig, wenn die Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Eintrieb gemessen und durch Vorgabe von Sollwerten entsprechend dem zeitlichen Verlauf geregelt werden.To control the time course of the rotation angle of the wheel or on the input shaft, it is advantageous if the rotation angle measured at the wheel or on the drive and regulated by specifying setpoints according to the time course.

[0022] Um jedem Verspann-Drehwinkel eindeutig ein Verspannmoment zuordnen zu können, ist es von Vorteil, wenn die Beziehung zwischen der Drehwinkeldifferenz und dem Verspannmoment als Kennlinie gespeichert ist. Demnach wird zunächst aus den Drehwinkeln der Wellen des Antriebsstrangs der momentane Verspannwinkel bzw. die Drehwinkeldifferenz berechnet, welcher mit einer Kennlinie für das Verspannmoment verglichen wird, um aus diesem Vergleich 3/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 das momentane Verspannmoment zu ermitteln.In order to be able to unambiguously assign a bracing torque to each bracing rotation angle, it is advantageous if the relationship between the rotational angle difference and the bracing torque is stored as a characteristic curve. Accordingly, the momentary bracing angle or the rotational angle difference is first calculated from the rotational angles of the shafts of the drive train, which is compared with a characteristic curve for the bracing torque in order to determine the instantaneous bracing torque from this comparison to investigate.

[0023] Um die Steuerung des Verspannmoments gezielt an die Verhältnisse bei der Prüfung eines bestimmten Fahrzeugs bzw. Fahrzeugtyps anpassen zu können, ist es günstig, wenn die Kennlinie in einem Identifikations-Lauf ermittelt wird. Demnach wird zunächst die Beziehung zwischen dem Verspann-Drehwinkel und dem Verspannmoment im Identifikations-Lauf als Kennlinie aufgenommen, welche dann bei der Prüfung des Antriebsstrangs zur Erzielung des gewünschten Verspannmoments in Abhängigkeit des geregelten Verspann- Drehwinkels bzw. der Drehwinkeldifferenz herangezogen wird.In order to be able to adapt the control of the Verspannmoments targeted to the conditions in the examination of a particular vehicle or vehicle type, it is advantageous if the characteristic is determined in an identification run. Accordingly, first the relationship between the Verspann-rotation angle and the Verspannmoment in the identification run is added as a characteristic curve, which is then used in the test of the drive train to achieve the desired Verspannmoments depending on the controlled Verspann- rotation angle or the rotation angle difference.

[0024] Im Hinblick auf eine Berücksichtigung des Einflusses der Differenzialgetriebe auf die Kennlinie für das Verspannmoment ist es günstig, wenn im Zuge des Identifikations-Laufs zumindest ein Getriebespiel ermittelt wird. Ein solches Getriebespiel macht sich dadurch bemerkbar, dass bei einer geringfügigen Verdrehung zwischen zwei Wellen des Antriebsstrangs nicht sofort ein Verspannmoment aufgebaut wird, was im Aufbau der vorhandenen Differenzial-Getriebe begründet ist, welche eine gewisse Toleranz gegenüber einer Verdrehung der an das jeweilige Differenzial-Getriebe angeschlossenen Wellen aufweisen. Aus der im Zuge des Identifikations-Laufs aufgenommenen Kennlinie geht demnach das Getriebespiel des jeweiligen Differenzialgetriebes hervor, d.h. jener Bereich des Verspann-Winkels, bei welchem das Verspannmoment annähernd null ist.With regard to a consideration of the influence of the differential gear on the characteristic curve for the Verspannmoment it is advantageous if at least one gear play is determined in the course of the identification run. Such a backlash is noticeable in that at a slight rotation between two shafts of the drive train is not immediately a bracing torque is built up, which is due to the structure of the existing differential gear, which has a certain tolerance to a rotation of the respective differential gear Have connected waves. From the recorded in the course of the identification run characteristic is therefore the backlash of the respective differential gear out, i. the area of the bracing angle at which the bracing moment is approximately zero.

[0025] Bei Aufbau eines Verspannmoments zwischen der Eintriebs-Welle und den Wellen der Fahrzeug-Achsen ist es von Vorteil, wenn im Zuge des Identifikations-Laufs die Summe aller vorhandenen Getriebespiele ermittelt wird. Demnach kann aus dem symmetrisch um den Null-Verspann-Drehwinkel liegenden Bereich des Verspann-Drehwinkels die Summe der im Antriebsstrang vorhandenen Getriebespiele abgeschätzt werden.When building a Verspannmoments between the input shaft and the waves of the vehicle axles, it is advantageous if the sum of all existing transmission games is determined in the course of the identification run. Accordingly, the sum of the transmission gears present in the drive train can be estimated from the region of the bracing rotation angle lying symmetrically about the zero-tension angle of rotation.

[0026] Die Vorrichtung der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang zumindest eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, Drehwinkel der Welle bzw. Wellen an zwei gesonderten Stellen bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen zwei gesonderten Stellen im Antriebsstrang zu regeln.The device of the initially mentioned kind is characterized in that to achieve a desired Verspannmoments in the drive train at least one control device is provided, which is adapted to rotation angle of the shaft or waves at two separate locations or a rotational angle difference between two separate To regulate points in the drive train.

[0027] Je nachdem, ob ein vorder- bzw. hinterradangetriebenes oder ein Allrad-Fahrzeug getestet werden soll, können als Belastungmaschinen zwei bzw. vier Radmaschinen vorgesehen sein, die an Wellen einer Vorder- und/oder Hinterachse montierbar sind. Die Radmaschinen ersetzen demnach die Vorder- bzw. Hinterräder des Fahrzeugs und sind vorzugsweise dazu ausgelegt, zur Prüfung des Antriebsstrangs unabhängig voneinander Brems- bzw. Antriebsmomente auf die Wellen aufzubringen.Depending on whether a front- or rear-wheel drive or a four-wheel vehicle is to be tested, two or four wheel machines can be provided as load machines, which can be mounted on shafts of a front and / or rear axle. The wheel machines thus replace the front and rear wheels of the vehicle and are preferably designed to independently apply braking or driving torques to the shafts for testing the drive train.

[0028] Zur Erzielung eines Verspannmoments zwischen einer den Hauptantriebsstrang bildenden Antriebs-Welle und den mit den Radmaschinen koppelbaren Wellen der Vorder- bzw. Hinterachse ist es günstig, wenn die Antriebsmaschine einen mit der Antriebs-Welle verbundenen Antrieb aufweist.To achieve a Verspannmoments between a main drive train forming drive shaft and the coupled with the wheel shafts of the front and rear axles, it is advantageous if the drive machine has a connected to the drive shaft drive.

[0029] Vorzugsweise ist der Regeleinrichtung zur Erzielung des Soll-Verspannmoments eine bekannte Beziehung zwischen einem Verspann-Drehwinkel bzw. der Drehwinkeldifferenz zugeordnet. Die Regeleinrichtung ist demnach dazu ausgelegt, einen Verspann-Drehwinkel zu regeln, welcher einer Drehwinkeldifferenz zwischen den Wellen entspricht.Preferably, the controller is assigned to achieve the desired Verspannmoments a known relationship between a Verspann-rotation angle and the rotational angle difference. The control device is therefore designed to regulate a bracing rotation angle, which corresponds to a rotation angle difference between the waves.

[0030] Vorzugsweise weist die Regeleinrichtung ein zentrales Regelelement auf, welches zur Erzielung des Soll-Verspannmoments mit Drehwinkel-Regeleinheiten der Radmaschinen bzw. des Antriebs verbunden ist. Demnach wird zur Erzielung eines gewünschten Soll-Verspannmoments in dem zentralen Regelelement über eine Benutzerschnittstelle oder ein Software-Programm ein Wert für das Soll-Verspannmoment eingestellt. Das Soll-Verspannmoment entspricht dabei gemäß einer bekannten Beziehung einem bestimmten Verspann-Drehwinkel bzw. einer Drehwinkeldifferenz. Der Verspann-Drehwinkel kann gezielt dadurch eingestellt bzw. verändert werden, dass den Radmaschinen- bzw. Antriebs-Regeleinheiten von dem zentralen Regelelement entsprechende Signale zur Steuerung bzw. Regelung der Drehwinkel übermittelt 4/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 werden. Die Drehwinkel an den Radmaschinen bzw. am Antrieb werden dann mit Hilfe der den jeweiligen Wellen der Radmaschinen bzw. des Antriebs zugeordneten Regeleinheiten mit hoher Genauigkeit geregelt.Preferably, the control device has a central control element, which is connected to achieve the desired Verspannmoments with rotational angle control units of the wheel or the drive. Accordingly, to achieve a desired set-tensioning moment in the central control element, a value for the setpoint tensioning moment is set via a user interface or a software program. In this case, the desired bracing torque corresponds to a specific bracing rotational angle or a rotational angle difference according to a known relationship. The bracing rotation angle can be selectively adjusted or changed by transmitting signals corresponding to the wheel control or drive control units from the central control element to control or regulate the angles of rotation 4/15 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15 become. The angles of rotation on the wheel machines or on the drive are then controlled with the aid of the respective shafts of the wheel machines or the drive associated control units with high accuracy.

[0031] Hiefür verfügen bzw. verfügt die Radmaschinen-Regeleinheiten bzw. die Antriebs-Regeleinheit jeweils über eine Messvorrichtung zum Messen der Drehwinkel und der Drehmomente sowie über eine Recheneinheit. Zur Regelung des Drehwinkels wird der momentane Drehwinkel mit der Drehwinkel-Messvorrichtung gemessen und an die Recheneinheit geleitet. Die Recheneinheit verfügt über ein Vergleichsglied, mit welchem der gemessene Drehwinkel mit einem Soll-Drehwinkel verglichen wird, welcher beispielsweise einem vorgegebenen zeitlichen Verlauf folgen kann. In Abhängigkeit von dem durchgeführten Vergleich wird ein Regelsignal an die jeweilige Radmaschine bzw. den Antrieb übermittelt, um den Drehwinkel zu regeln bzw. zu steuern. Wesentlich ist dabei, dass der Drehwinkel gemessen wird und nicht durch Integration einer gemessenen Winkelgeschwindigkeit berechnet wird, um das Auflaufen von Messfehlern zu verhindern.For this purpose, the wheel-regulating units or the drive-regulating unit each have a measuring device for measuring the angles of rotation and the torques, as well as an arithmetic unit. To control the angle of rotation, the instantaneous angle of rotation is measured with the angle-of-rotation measuring device and directed to the arithmetic unit. The arithmetic unit has a comparison element, with which the measured angle of rotation is compared with a desired angle of rotation, which, for example, can follow a predetermined time profile. Depending on the comparison carried out, a control signal is transmitted to the respective wheel machine or the drive in order to regulate or control the angle of rotation. It is essential that the rotation angle is measured and is not calculated by integrating a measured angular velocity in order to prevent the occurrence of measurement errors.

[0032] Als Drehwinkel-Messvorrichtungen sind vorzugsweise Drehwinkelsensoren vorgesehen, die eine magnetische oder optische Maßverkörperung aufweisen. Die Maßverkörperung kann auf einer konzentrisch an der der jeweiligen Radmaschine bzw. dem Antrieb zugeordneten Welle ausgerichteten Scheibe oder an einem auf die Welle aufgelegten Band aufgebracht sein. Die Maßverkörperung kann durch diskrete Markierungen bzw. Striche oder sinusförmig verlaufende Helligkeits- oder Magnetisierungswerte gebildet sein. Es hat sich herausgestellt, dass mit Strich-Zahlen bzw. Perioden für den sinusförmigen Verlauf von 128 bis 4000 für den vollen Umfang (360°) eine hinreichende Genauigkeit für die Drehwinkel-Regelung erzielbar ist. Alternativ dazu können als Drehwinkel-Messvorrichtungen auch Resolver vorgesehen sein, worunter allgemein ein elektromagnetischer Messumformer zur Wandlung der Winkellage des Rotors der Radmaschine bzw. des Antriebs in eine elektrische Größe bezeichnet wird.As a rotation angle measuring devices rotational angle sensors are preferably provided which have a magnetic or optical material measure. The measuring graduation may be applied to a disk aligned concentrically on the shaft assigned to the respective wheel machine or the drive or to a belt laid on the shaft. The material measure can be formed by discrete markings or sinusoidal brightness or magnetization values. It has been found that with line numbers or periods for the sinusoidal course of 128 to 4000 for the full extent (360 °) a sufficient accuracy for the rotation angle control can be achieved. Alternatively, resolvers may also be provided as angle-of-rotation measuring devices, by which an electromagnetic transducer is generally designated for converting the angular position of the rotor of the wheel machine or of the drive into an electrical variable.

[0033] Bei einer bevorzugten Ausführung des Prüfstands weist das zentrale Regelelement einen Speicher auf, in welchem zumindest eine Kennlinie des Verspannmoments in Abhängigkeit vom Verspann-Drehwinkel bzw. von der Drehwinkeldifferenz gespeichert ist. Die Kennlinien werden im Zuge der Test-Durchläufe zum Aufbau der gewünschten Soll-Verspannmomente herangezogen. Dabei ist es insbesondere günstig, wenn der Speicher zumindest eine in einem Identifikations-Lauf ermittelte Kennlinie enthält, mit welcher die Verhältnisse beim geprüften Antriebsstrang möglichst exakt abgebildet werden können.In a preferred embodiment of the test bed, the central control element has a memory in which at least one characteristic of the Verspannmoments is stored in dependence on the Verspann-rotation angle or of the rotational angle difference. The characteristic curves are used in the course of the test runs to build up the desired setpoint clamping moments. It is particularly advantageous if the memory contains at least one determined in an identification run characteristic curve, with which the conditions in the tested drive train can be mapped as accurately as possible.

[0034] Im Hinblick auf eine zweckmäßige Übertragung von Drehmomenten auf den Hauptantriebsstrang bzw. die Antriebs-Welle ist es günstig, wenn als Antrieb ein Elektro-Antrieb, ein Hybrid-Antrieb oder eine Verbrennungskraftmaschine vorgesehen ist.With regard to a suitable transmission of torque to the main drive train or the drive shaft, it is advantageous if an electric drive, a hybrid drive or an internal combustion engine is provided as the drive.

[0035] Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert, auf die sie jedoch keinesfalls beschränkt sein soll. Im Einzelnen zeigen in den Zeichnungen: [0036] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Prüfstands zum Prüfen eines Fahrzeug-The invention will be explained in more detail with reference to preferred embodiments illustrated in the drawings, to which, however, it should by no means be limited. In detail, in the drawings: FIG. 1 shows a schematic representation of a test stand for testing a vehicle

Antriebsstrangs, bei welchem an Wellen der Vorder- bzw. der Hinterachse Radmaschinen angekoppelt sind und eine Drehwinkel-Steuer- bzw. Regeleinrichtung zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang vorgesehen ist; [0037] Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Kennlinie für das Verspannmoment inPowertrain, in which are coupled to waves of the front and the rear axle wheeled and a rotation angle control device is provided to achieve a desired Verspannmoments in the drive train; FIG. 2 shows a schematic representation of a characteristic curve for the bracing moment in FIG

Abhängigkeit eines Verspann-Drehwinkels; [0038] Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kennlinie des Verspannmoments für denDependence of a bracing rotation angle; 3 is a schematic representation of a characteristic of the Verspannmoments for

Fall, dass ein Hinterachs-Differenzialgetriebe gesperrt ist; [0039] Fig. 4a ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung der Regelung einesCase that a rear differential gear is locked; 4a is a schematic block diagram illustrating the control of a

Soll-Verspannmoments, wobei ein Eintriebs-Drehwinkel gegenüber dem Mittelwert über Referenz-Drehwinkel an den Radmaschinen verstellt wird, für den Fall, dass eine Antrieb-Drehwinkel-Regeleinheit zwischen dem Antrieb und ei- 5/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 nem Schaltgetriebe angeordnet ist; [0040] Fig. 4b ein schematisches Blockschaltbild gemäß Fig. 4a für den Fall, dass die Antrieb-Target tensioning torque, wherein an input rotational angle is adjusted relative to the mean value by reference rotational angle on the wheel machines, in the event that a drive-rotational angle control unit between the drive and an AT 508 032 B1 2010- 10-15 nem gearbox is arranged; 4b shows a schematic block diagram according to FIG. 4a in the case where the drive

Drehwinkel-Regeleinheit dem Schaltgetriebe nachgereiht ist, wobei ein Getriebespiel des Schaltgetriebes angenommen wird; [0041] Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild zur Veranschaulichung von zur Laufzeit mitRotation angle control unit is lined up to the transmission, with a transmission clearance of the gearbox is assumed; Fig. 5 is a schematic block diagram illustrating at run time with

Hilfe von Fahrzeug-Modellen aus den Radmaschinen-Drehmomenten berechneten Werten für die Drehwinkel; [0042] Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild, aus welchem das Grundprinzip der Dreh moment-Regelung über eine Regelung eines Verspann-Drehwinkels ersichtlich ist; [0043] Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild für eine Drehmoment-Regelung bei einerHelp of vehicle models from the wheel torque calculated values for the rotation angle; Fig. 6 is a schematic block diagram from which the basic principle of the torque control via a control of a Verspann-rotation angle is visible; Fig. 7 is a schematic block diagram for a torque control at a

Getriebeprüfung, wobei ein Sollwert für einen Abtriebs-Drehwinkel zur Berechnung eines Soll-Eintriebs-Drehwinkels verwendet wird; [0044] Fig. 8 ein schematisches Blockschaltbild im Wesentlichen wie in Fig. 7 dargestellt, wobei hier ein Ist-Wert für einen Abtriebs-Drehwinkel zur Berechnung des Soll-Eintriebs-Drehwinkels verwendet wird; und [0045] Fig. 9 ein schematisches Blockschaltbild im Wesentlichen wie in Fig. 7 und Fig. 8 dargestellt, wobei ein Mehrgrößen-Regler vorgesehen ist.Transmission testing, wherein a target output torque angle is used to calculate a desired input rotational angle; Fig. 8 is a schematic block diagram substantially as shown in Fig. 7, wherein an actual value for an output rotation angle is used for calculating the target input rotation angle; and Fig. 9 is a schematic block diagram substantially as shown in Figs. 7 and 8, wherein a multi-variable regulator is provided.

[0046] Fig. 1 zeigt schematisch einen Prüfstand 1 zum Testen eines Allrad-Antriebsstrangs 2 eines Fahrzeugs. Hiefür sind an Wellen 3', 3", 4', 4" der Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 des Fahrzeugs Radmaschinen 5 angekoppelt, welche die Vorder- bzw. Hinterräder des Fahrzeugs ersetzen. Eine den Hauptantriebsstrang bildende Antriebs-Welle 6 ist mit einem Antrieb 7 verbunden, welcher durch eine Verbrennungskraftmaschine oder einen Elektro- bzw. Hybrid-Antrieb gebildet sein kann. Durch Betätigen eines Fahrhebelstellers des Antriebs 7 kann über eine Kupplung 8 ein Drehmoment auf die Antriebs-Welle 6 aufgebracht werden. Das Drehmoment wird von einem Schaltgetriebe 9 - wahlweise auch einem Automatik-Getriebe - übersetzt und über ein Verteiler-Differenzialgetriebe 10 auf die Vorder- bzw. die Hinterachse 3,4 aufgeteilt. Ein Vorderachs- bzw. ein Hinterachs-Differenzialgetriebe 11, 12 teilen das Drehmoment auf die Wellen 3', 3", 4', 4" der Vorder- bzw. Hinterachse 3, 4 auf. Zum Testen des Antriebsstrangs 2 kann jede der Radmaschinen 5 unabhängig voneinander bremsen bzw. antreiben, um so Fahrwiderstände, Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsmomente oder dergl. testen zu können.Fig. 1 shows schematically a test stand 1 for testing an all-wheel drive train 2 of a vehicle. For this purpose, waves 3 ', 3 ", 4', 4" are used. the front and rear axles 3, 4 of the vehicle wheel machines 5 coupled, which replace the front and rear wheels of the vehicle. A drive shaft 6 forming the main drive train is connected to a drive 7, which may be formed by an internal combustion engine or an electric or hybrid drive. By actuating a driving lever actuator of the drive 7, a torque can be applied to the drive shaft 6 via a coupling 8. The torque is from a manual transmission 9 - optionally also an automatic transmission - translated and distributed via a differential distributor gear 10 to the front and the rear 3.4. A front axle and a rear differential gear 11, 12 share the torque on the shafts 3 ', 3 ", 4', 4". the front or rear axle 3, 4 on. For testing the powertrain 2, each of the wheeled machines 5 can brake or drive independently of each other so as to be able to test driving resistance, acceleration or deceleration torques or the like.

[0047] Bisher wurde bei Prüfständen eine Drehzahl-Regelung für die Radmaschinen eingesetzt, welche zur Vermeidung von unzulässigen Verspannmomenten im Antriebsstrang mit einer Drehmoment-Regelung über eine direkte Regelung des gemessenen Drehmoments kombiniert wurden. Erfindungsgemäß werden zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang 2 an jeweils einer Stelle 2' Drehwinkel <pwi-w4 der mit den Radmaschinen 5 gekoppelten Achsen 3, 4 ebenso wie an zumindest einer weiteren Stelle 2' im Antriebsstrang 2 Ein-triebs-Drehwinkel (<p0, <pi, <p2) der mit dem Antrieb 7 verbundenen Antriebs-Welle 6 bzw. eine Drehwinkeldifferenz zwischen den Stellen 2' bzw. den Wellen 3', 3", 4', 4" der Achsen 3, 4 bzw. der Antriebs-Welle 6 geregelt.So far, a speed control for the wheel machines was used in test benches, which were combined to avoid impermissible Verspannmomenten in the drive train with a torque control via a direct control of the measured torque. According to the invention, in order to achieve a setpoint tensioning torque in the drive train 2 at one point 2 'rotation angle φwi-w4 of the axles 3, 4 coupled to the wheel machines 5 as well as at at least one further point 2' in the drive train 2, one input rotation angle (< p0, < pi, < p2) of the drive shaft 6 connected to the drive 7 and a rotation angle difference between the points 2 'and the shafts 3', 3 ", 4 ', 4 " the axes 3, 4 and the drive shaft 6 regulated.

[0048] Zu diesem Zweck wird eine Regeleinrichtung 13 zur Verfügung gestellt, welche dazu eingerichtet ist, den Verspannungszustand im Antriebsstrang 2, d.h. ein Verspann- bzw. Torsionsmoment, über eine Regelung der Radmaschinen- bzw. Eintriebs-Drehwinkel <pWi w4, Φο, Φι, Φ2 einzustellen.For this purpose, a control device 13 is provided, which is adapted to control the state of tension in the drive train 2, i. to set a tensioning or torsional moment, via a regulation of the wheel machine or input rotational angles <pWi w4, Φο, Φι, Φ2.

[0049] Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 13 weist Regeleinheiten 14 auf, welche jeweils mit einer Radmaschine 5 verbunden sind. Um zudem die durch den Antrieb 7 bewirkten Verspannmomente gezielt vorgeben zu können, ist dem Antrieb 7 bzw. dem Hauptantriebsstrang 6 ebenfalls eine Regeleinheit 14 zugeordnet.The control or regulating device 13 has control units 14, which are each connected to a wheel machine 5. In order to be able to specify the tensioning moments caused by the drive 7 in a targeted manner, a control unit 14 is likewise assigned to the drive 7 or the main drive train 6.

[0050] Jede Regeleinheit 14 ist dazu ausgelegt, unabhängig von den anderen Regeleinheiten 6/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 14 den jeweiligen Drehwinkel (<pwi-w4> Φο, Φι, Φ2 zu regeln bzw. zu steuern. Hiefür verfügt die Regeleinheit 14 über eine Messvorrichtung 15 und eine Recheneinheit 16. Die Messvorrichtung 15 misst den momentanen Drehwinkel ((Pwi-w4. Φο. Φι. Φ2) einer Welle 3', 3", 4', 4", 6 und übermittelt ein entsprechendes Mess-Signal an die jeweilige Recheneinheit 15, wo der momentane Wert für den Drehwinkel (ψννι-νν4, Φο, Φι, Φ2) laufend mit einem Soll-Drehwinkel ^i_W4,soll, φο^ιι, Φι,βοΐι. Φ2,βοΐι verglichen wird. In Abhängigkeit von diesem Vergleich wird ein Regelsignal an die mit der jeweiligen Welle 3', 3", 4', 4", 6 verbundene Radmaschine 5 bzw. den Antrieb 7 geleitet und zur Regelung des Drehwinkels φννι-νν4, φο, φι, Φ2 herangezogen. Die Messvorrichtung 15 misst zudem das jeweilige Drehmoment TWi-w4 welches für eine zusätzliche Momentenregelung herangezogen wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 noch weiter erläutert wird.Each control unit 14 is designed to independently of the other control units to regulate the respective angle of rotation (<pwi-w4> Φο, Φι, Φ2 or to For this purpose, the control unit 14 has a measuring device 15 and a computing unit 16. The measuring device 15 measures the instantaneous angle of rotation (Pwi-w4, Φο, Φι, Φ2) of a shaft 3 ', 3 ", 4', 4", 6 and transmits a corresponding measurement signal to the respective arithmetic unit 15, where the instantaneous value for the rotation angle (ψννι-νν4, Φο, Φι, Φ2) continuously with a desired rotation angle ^ i_W4, soll, φοι ιι, Φι, βοΐι. Depending on this comparison, a control signal is sent to the wheel machine 5 or drive 7 connected to the respective shaft 3 ', 3 ", 4', 4", 6 and to the control of the angle of rotation φννι-νν4 , φο, φι, Φ 2. The measuring device 15 also measures the respective torque TWi-w4 which is used for an additional torque control, as will be explained further in connection with FIG. 6.

[0051] Zur Messung des Drehwinkels verfügen die Messvorrichtungen 15 über Drehwinkelsensoren, welche eine Messung des Drehwinkels ψννι-νν4, Φο, Φι, Φ2 mit sehr hoher Auflösung im Bereich von 1/10° ermöglichen.To measure the angle of rotation, the measuring devices 15 have rotational angle sensors, which enable a measurement of the rotational angle ψννι-νν4, Φο, Φι, Φ2 with very high resolution in the range of 1/10 °.

[0052] Die Soll-Drehwinkel ^wi-w4,soii, Φο,βοΐι, Φι,ξοιι, Φς,ξοιι an den Drehwinkel-Regeleinheiten 14 können von einem mit den Drehwinkel-Regeleinheiten 14 verbundenen zentralen Regelelement 17 der Regel- bzw. Steuereinrichtung 13 derart vorgegeben werden, dass ein gewünschtes Soll-Verspannmoment im Antriebsstrang 2 erzielt wird.The desired rotation angle ω w4, soii, φο, βοΐι, Φι, ξοιι, Φς, ξοιι at the rotation angle control units 14 may be connected by a connected to the rotation angle control units 14 central control element 17 of the control or control device 13 are predetermined such that a desired set-tensioning torque in the drive train 2 is achieved.

[0053] Im Speziellen wird zur Erzielung des Verspannmoments ein Verspann-Drehwinkel φ geregelt, welcher einer einfachen Beziehung zwischen den Drehwinkeln φννι-νν4 an den Radmaschinen 5 bzw. den Drehwinkeln <p0, q^, φ2 am Antrieb 7 - im Wesentlichen als Drehwinkeldifferenz Δφ - folgt, wie im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 näher erläutert wird.In particular, to achieve the Verspannmoments a bracing rotation angle φ is controlled, which a simple relationship between the rotation angles φννι-νν4 at the wheel 5 and the rotation angles <p0, q ^, φ2 at the drive 7 - essentially as Rotation angle difference Δφ - follows, as will be explained in more detail in connection with FIGS. 3 and 4.

[0054] Wie aus Fig. 2 schematisch ersichtlich, besteht zwischen dem einer Drehwinkeldifferenz Δφ entsprechenden Verspann-Drehwinkel (φ und dem in Fig. 2 mit T bezeichneten Verspannmoment ein Zusammenhang, welcher als Kennlinie 18 im zentralen Regelelement 17 in einem Speicher 19 gespeichert ist. Bei der in Fig. 2 dargestellten Kennlinie 18 ist das Verspannmoment im Wesentlichen als lineare Funktion des Verspann-Drehwinkels φ gegeben. In einem Bereich um den Nullpunkt des Verspann-Drehwinkels φ weicht die Kennlinie vom erwarteten Verlauf ab, indem das für die Verspannung zwischen zwei Wellen 3', 3",4',4", 6 des Antriebsstrangs 2 charakteristische Verspannmoment konstant Null ist. Dieses Verhalten bildet ein Getriebespiel bzw. Lose Δφ6 eines der Differenzialgetriebe 10,11,12 ab.As can be seen schematically from FIG. 2, there is a relationship between the bracing rotation angle (φ and the bracing moment designated T in FIG. 2) which is stored in a memory 19 as a characteristic curve 18 in the central control element 17 2, the bracing torque is essentially given as a linear function of the bracing rotational angle φ. In a region around the zero point of the bracing rotational angle φ, the characteristic curve deviates from the expected course by providing the bracing between two shafts 3 ', 3 ", 4', 4", 6 of the drivetrain 2 is a constant constant zero torque This behavior forms a backlash Δφ6 of one of the differential gears 10, 11, 12.

[0055] Anhand der Fig. 3 und 4 sollen zwei Fälle für die Erzielung eines Soll-Verspannmoments im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht werden.Two cases for the achievement of a desired Verspannmoments in the drive train of a motor vehicle to be illustrated with reference to FIGS. 3 and 4.

[0056] Beim ersten Fall wird angenommen, dass das Hinterachs-Differenzialgetriebe 12 gesperrt ist. Sobald die Radmaschinen 5 mit voneinander abweichenden Drehwinkeln (pW3, (pw4 gedreht werden, wird in der Hinterachse 4 ein Verspannmoment ΔΤβ aufgebaut. Dieses steigt in etwa linear mit dem Verspann-Drehwinkel φ, welcher in diesem einfachen Fall als Drehwinkeldifferenz der Radmaschinen-Drehwinkel φνν3 - Φνν4 gegeben ist. Zum Einstellen des gewünschten Verspannungszustands in der Hinterachse 4 wird am zentralen Regelelement 17 ein Soll-Verspannmoment ATriSoii vorgegeben. Das zentrale Regelelement 17 vergleicht dann dieses Soll-Verspannmoment mit dem Ist-Verspannmoment, welches gemäß der zugrundeliegenden Kennlinie 18 einem Verspann-Drehwinkel φ entspricht. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs werden Soll-Werte für die Radmaschinen-Drehwinkel φνν^,δοΙΙ an die Radmaschi-nen-Regeleinheiten 14 übermittelt, welche die Drehwinkel Φνν3,νν4 zur Angleichung an die Drehwinkel-Sollwerte Φνν3,νν4,3θΙΙ regeln. Da die Beziehung zwischen dem Verspannmoment ΔΤβ und dem Verspann-Drehwinkel φ vom geprüften Antriebsstrang abhängt, wird die Kennlinie 18 für das Verspannmoment ΔΤΚ vorab in einem Identifikations-Lauf ermittelt.In the first case, it is assumed that the rear differential gear 12 is locked. As soon as the wheeled machines 5 are rotated with mutually different angles of rotation (pW3, (pw4), a bracing moment ΔΤβ is built up in the rear axle 4. This increases approximately linearly with the bracing rotation angle φ, which in this simple case is the rotation angle difference φνν3 To set the desired state of tension in the rear axle 4, a setpoint tensioning torque ATriSoii is specified at the central control element 17. The central control element 17 then compares this setpoint tensioning torque with the actual tensioning moment which, according to the underlying characteristic curve 18, is braced Depending on the result of this comparison, target values for the wheel rotational angles φνν, δοΙΙ are transmitted to the wheel machine control units 14, which determine the rotational angles φνν3, νν4 to match the rotational angle reference values φνν3, νν4 , 3θΙΙ Since the relationship between the Verspannmome nt ΔΤβ and the Verspann-Drehwinkel φ depends on the tested drive train, the characteristic curve 18 for the Verspannmoment .DELTA.ΤΚ is determined in advance in an identification run.

[0057] Aus der in Fig. 3 veranschaulichten Kennlinie 18 für das Verspannmoment ΔΤρ ist überdies ein Getriebespiel Δφκο des Hinterachs-Differenzialgetriebes 12 ersichtlich. Wenn die Drehwinkel ψνν3,νν4 an den Radmaschinen 5 vom unverspannten Zustand relativ zueinander verändert werden, wird solange kein Verspannmoment ΔΤΚ aufgebaut, bis sich die Zahnflanken im Hinterachs-Differenzialgetriebe 12 zu berühren beginnen. Sobald ein Verspannmoment ΔΤρ 7/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 vorliegt, bedeutet das gleichzeitig, dass sich die Zahnflanken des Differenzialgetriebes 12 berühren. Das Verspannmoment ATR folgt bei weiter erhöhtem Verspannwinkel φ im Wesentlichen der linearen Beziehung. Werden die Drehwinkel (<pw3,w4 an den Radmaschinen gegenläufig verändert, so wird zunächst das Verspannmoment ÄTR abgebaut und verschwindet schließlich vollständig, wenn sich die Zahnräder nicht mehr berühren. Bei einerweiteren Veränderung der relativen Beziehung zwischen den Radmaschinen-Drehwinkeln (pw3,w4 wird wieder ein Verspannmoment ÄTR aufgebaut, welches dann allerdings ein umgekehrtes Vorzeichen aufweist.From the illustrated in Fig. 3 characteristic curve 18 for the Verspannmoment .DELTA.Τρ a gear play Δφκο of the rear differential gear 12 is also apparent. If the angles of rotation ψνν3, νν4 on the wheel machines 5 are changed from the unstressed state relative to one another, no bracing torque ΔΤΚ is built up until the tooth flanks in the rear differential gear 12 begin to touch. As soon as there is a bracing moment ΔΤρ 7/15 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15, this means at the same time that the tooth flanks of the differential gear 12 are in contact. The bracing torque ATR essentially follows the linear relationship when the bracing angle φ is further increased. If the rotational angles (ωpw3, w4) on the wheel machines change in opposite directions, first the tensioning moment ATR is reduced and finally disappears completely when the gears are no longer in contact With a further change in the relative relationship between the wheel turning angles (pw3, w4 is again a Verspannmoment ÄTR built, which then, however, has a reverse sign.

[0058] Sofern mehrere Getriebe 9, 10, 11, 12 im verspannten Antriebsstrang 2 vorliegen, bildet der Bereich des Verspannwinkels φ mit verschwindendem Verspannmoment ΔΤ die Summe der vorhandenen Getriebespiele Δφ ab.If a plurality of transmissions 9, 10, 11, 12 are present in the tensioned drive train 2, the range of the bracing angle φ with vanishing bracing torque ΔΤ forms the sum of the existing transmission clearance Δφ.

[0059] Bei einem zweiten Fall, welcher anhand der schematischen Darstellungen von Fig. 1 bzw. Fig. 4a und 4b erläutert wird, wird ein Soll-Verspannungszustand zwischen dem Eintriebs-Drehwinkel φ0, φι, φ2 und den Radmaschinen-Drehwinkeln <pwi-w4 eingestellt. Für die Differenzialgetriebe 10, 11, 12 wird dabei der nicht gesperrte Zustand angenommen. Zudem wird hier lediglich ein nicht verschwindendes Getriebespiel ΔφΤκ für das Schaltgetriebe 9 angenommen, wobei Getriebespiele Δφ0ϋ, ΔφΡ0, Δφβ0 der Differenzialgetriebe 10, 11, 12 nicht berücksichtigt werden.In a second case, which is explained with reference to the schematic representations of Fig. 1 and Fig. 4a and 4b, a target-state tension between the input rotation angle φ0, φι, φ2 and the wheel machine rotation angles < pwi -w4 set. For the differential gear 10, 11, 12 while the unlocked state is assumed. In addition, only a non-negligible gear play ΔφΤκ is assumed here for the manual transmission 9, whereby gear plays Δφ0ϋ, ΔφΡ0, Δφβ0 of the differential gears 10, 11, 12 are not taken into account.

[0060] Analog wie beim zuvor beschriebenen Fall wird mit Bezug auf Fig. 4a am zentralen Regelelement 17 ein Soll-Verspannmoment T2,som vorgegeben, welches im Antriebsstrang 2 eingestellt werden soll. Die im Speicher 19 des zentralen Regelelements 17 abgelegte Kennlinie 18 gibt den Zusammenhang zwischen dem Soll-Verspannungsmoment T2,Soii und dem Ver-spann-Drehwinkel an, welcher in diesem Fall als Differenz zwischen dem Soll-Eintriebs-Drehwinkel φ2,30ιι und einem gemittelten Referenz-Drehwinkel <p2,ref gebildet wird. Der gemittelte Referenz-Drehwinkel <p2,ref wird als Hilfsgröße im Wesentlichen durch das arithmetische Mittel über Referenz-Drehwinkel A(pF3,F4,R3,R4,ref an den einzelnen Radmaschinen 5 im unverspannten Zustand gebildet. Mit anderen Worten bedeutet das, dass im Antriebsstrang 3 gerade dann kein Verspannmoment aufgebaut wird, wenn der gemittelte Referenz-Drehwinkel <p2ref dem Soll-Eintriebs-Drehwinkel φ2,ΞΟιι entspricht, wie auch aus den in Fig. 4a bzw. Fig. 4b dargestellten Kennlinien 18 ersichtlich.Analogous to the case described above, with reference to FIG. 4a, a setpoint tensioning torque T2, som, which is to be set in the drive train 2, is set on the central control element 17. The characteristic curve 18 stored in the memory 19 of the central control element 17 indicates the relationship between the desired tension torque T2, Soii and the Ver-rotation angle, which in this case as a difference between the target input rotation angle φ2,30ιι and an averaged Reference rotation angle < p2, ref is formed. The average reference rotation angle <p2, ref is formed as an auxiliary quantity substantially by the arithmetic mean over reference rotation angle A (pF3, F4, R3, R4, ref at the individual wheel machines 5 in the unstrained state. that no tensioning moment is built up in the drive train 3 just when the averaged reference rotation angle φpref corresponds to the desired input rotation angle φ2, θιι, as can be seen from the characteristic curves 18 shown in FIG. 4a or FIG. 4b.

[0061] Die Beobachtung, dass der Referenz-Drehwinkel (p2,ref für den Soll-Eintriebs-Drehwinkel (p2,soii im Wesentlichen dem arithmetischen Mittelwert der Referenz-Drehwinkel <pF3,F4,R3,R4,ref der einzelnen Radmaschinen 5 entspricht, soll nachstehend im Zusammenhang mit Fig. 1 erörtert werden, wo die an den jeweiligen Wellen 3', 3", 4', 4", 6 auftretenden Drehwinkel <pwi-W4, <Po, <Pi, φ2 eingezeichnet sind.The observation that the reference rotation angle (p2, ref for the target input rotation angle (p2, soii) is substantially the arithmetic mean of the reference rotation angles < pF3, F4, R3, R4, ref of the individual wheel machines 5 will be discussed below in connection with Fig. 1 where the rotational angles <pwi-W4, <Po, <Pi, φ2 appearing on the respective shafts 3 ', 3 ", 4', 4", 6 are plotted are.

[0062] Demnach werden an den Radmaschinen-Regeleinheiten 14 Ist-Drehwinkel cpwi-w4 geregelt, welche als Referenz-Drehwinkel q)F3,F4,R3,R4,ref angenommen werden, (pFi.rej = <Pwi ' (pF4,ref = 9w2 ' Ψΐβ,Γef = Vw3 ' ΦR4.rtf = Φψ4 (1) ~ (4 ) .Thus, actual rotational angles cpwi-w4 are controlled at the wheel-machine control units 14, which are assumed to be reference rotational angles q) F3, F4, R3, R4, ref, (pFi.rej = <Pwi '(pF4, ref = 9w2 'Ψΐβ, Γef = Vw3' ΦR4.rtf = Φψ4 (1) ~ (4).

[0063] An einer Welle 20 zwischen dem Vorderachs-Differenzialgetriebe 11 und dem Verteiler-Differenzialgetriebe 10 ergeben sich die Referenz-Drehwinkel <pFi,F2,ref im Wesentlichen als Mittelwert der Referenz-Drehwinkel (pF3,F4,ref, <PR3,R4,ref, wobei das Übersetzungsverhältnis des Vorderachs-Differenzialgetriebes 11 als Proportionalitätsfaktor iFD auftritt: ΨFl, ref = Ψ F2, ref ~On a shaft 20 between the front-axle differential gear 11 and the differential transfer case 10, the reference rotation angles < pFi, F2, ref are given substantially as an average of the reference rotation angles (pF3, F4, ref, < PR3 , R4, ref, wherein the gear ratio of the front-axle differential gear 11 occurs as a proportionality factor iFD: ΨFl, ref = Ψ F2, ref ~

'FD Φη ref + Φ?4, ref 2 (5) , [0064] Analog dazu gilt für die Hinterachs-Referenz-Drehwinkel <pRi,R2,ref die Beziehung.Similarly, for the rear axle reference rotation angles < pRi, R2, ref, the relation holds.

PRI.ref ~ ΦR2,ref ~ lRD Φΐβ,ηί + (pR4lref (6), 8/15 österreichisches Patentamt AT 508 032 B1 2010-10-15 [0065] wobei mit iRD das Übersetzungsverhältnis des Hinterachs-Differenzialgetriebes 12 bezeichnet ist.PRI.ref ~ ΦR2, ref ~ lRD Φΐβ, ηί + (pR4lref (6), 8/15 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15 [0065] where iRD denotes the gear ratio of the rear-axle differential gear 12.

[0066] Für die Referenz-Eintriebs-Drehwinkel (p2,ref, <P3ref, 9iret ergibt sich daher mit dem Übersetzungsverhältnis iCD des Verteilergetriebes 10 bzw. dem Übersetzungsverhältnis iTR des Schaltgetriebes 9: Ψΐ,ηf ~ Wirf ~ icD ^ 2 f ^ZW‘ Ψΐ,κ} (7)' (8) .For the reference input rotational angles of rotation (p2, ref, <P3ref, 9iret, therefore, the ratio iCD of the transfer case 10 or the transmission ratio iTR of the manual transmission 9 results in: Ψΐ, ηf ~ Wirf ~ icD ^ 2 f ^ ZW 'Ψΐ, κ} (7)' (8).

[0067] Durch Einsetzen der Gleichungen (5) bzw. (6) in (7) bzw. (8) erhält man die zuvor schon postulierte Beziehung des Referenz-Eintriebs-Drehwinkels (p2,r8f als Mittelwert über die Radma-schinen-Drehwinkel <pwi-w4 gewichtet mit den Übersetzungsverhältnissen der Getriebe 9-12.By substituting the equations (5) and (6) in (7) and (8), the previously postulated relationship of the reference input rotation angle (p2, r8f as the average value over the wheel machine rotation angles) is obtained <pwi-w4 weighted with the gear ratios of the gears 9-12.

[0068] Zur Erzielung des Soll-Verspannmoments T2,son können nun zwei Möglichkeiten unterschieden werden.To achieve the desired Verspannmoments T2, son two options can now be distinguished.

[0069] Bei der ersten Möglichkeit wird den Radmaschinen-Regeleinheiten 14 vom zentralen Regelelement 17 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 13 ein Zeitverlauf für die Radmaschinen-Soll-Drehwinkel <pWi.w4,soll vorgegeben, wobei der Eintriebs-Drehwinkel <p2 gegenüber dem in Abhängigkeit von den Radmaschinen-Drehwinkeln <pwi w4 gemäß Gleichung (7) bzw. (8) ermittelten Referenz-Eintriebs-Drehwinkel (p2,ref verstellt wird, um so gezielt das gewünschte Verspannmoment T2,S0|| einzustellen.In the first possibility, the wheel control units 14 from the central control element 17 of the controller 13 is given a time course for the wheel set target rotation angles <pWi.w4, soll, the input rotation angle < p2 with respect to the reference input rotational angle (p2, ref) determined as a function of the wheel machine rotational angles <pwi w4 according to equation (7) or (8), in order thus to set the desired bracing torque T2, S0 || in a targeted manner.

[0070] Alternativ dazu - wie dies in Fig. 4a dargestellt ist - kann der Zeitverlauf des Soll-Eintriebs-Drehwinkels <p2,SOii vorgegeben werden, wobei das zentrale Regelelement 17 den gewünschten zeitlichen Verlauf für den Soll-Eintriebs-Drehwinkel <p2s0N an die Eintriebs-Regeleinheit 14 übermittelt und die Drehwinkel (<pwi-w4 an den Radmaschinen 5 gegenüber dem Soll-Eintriebs-Drehwinkel (p2,sou verstellt werden.Alternatively, as shown in FIG. 4a, the timing of the target input rotation angle < p2, SOii may be set, and the central control element 17 may set the desired time course for the target input rotation angle < p2s0N is transmitted to the input control unit 14, and the rotation angles (< pwi-w4 at the wheel machines 5 are adjusted from the target input rotation angle (p2, sou).

[0071] Der einzige Unterschied zwischen den Drehwinkelregelungen gemäß Fig. 4a und Fig. 4b besteht darin, dass gemäß Fig. 4b der Eintriebs-Drehwinkel q>i, welcher dem Drehwinkel der Antriebs-Welle 6 nach dem Schaltgetriebe 9 entspricht, relativ zum gemittelten Referenz-Drehwinkel (pi,ref verstellt wird, so dass aus der Kennlinie 18 das als nicht verschwindend angenommene Getriebespiel Δφτκ ersichtlich ist.The only difference between the rotational angle controls according to FIG. 4a and FIG. 4b is that, according to FIG. 4b, the input rotational angle q> i, which corresponds to the rotational angle of the drive shaft 6 after the manual transmission 9, relative to the averaged one Reference rotation angle (pi, ref is adjusted so that from the characteristic curve 18, the non-negligible assumed gear play Δφτκ is visible.

[0072] Die Sollwerte für die Radmaschinen-Drehwinkel A<pwi-w4,soll können entweder durch im Vornhinein festgelegte, zeitlich veränderliche Werte für Winkel, Winkelgeschwindigkeit oder Drehzahl vorgegeben werden oder zur Laufzeit ("online") über ein mathematisches Modell aus den Drehmomenten TW1.W4 berechnet werden, wie in Fig. 5 schematisch veranschaulicht ist. Dabei werden die Drehmomente Tw1-w4 als Eingangsgrößen für ein Fahrzeug-, Rad- und Reifenmodell herangezogen, um entsprechende Werte für die Radmaschinen-Drehwinkel-Sollwerte <pWi-w4,soii zu berechnen.The target values for the wheel spin angles A < pwi-w4, shall be given either by predefined, time-varying values for angle, angular velocity or speed or at runtime (" online ") from a mathematical model Torques TW1.W4 are calculated, as shown schematically in Fig. 5. In this case, the torques Tw1-w4 are used as input variables for a vehicle, wheel and tire model in order to calculate corresponding values for the wheel-turning angle desired values <pWi-w4, soii.

[0073] Das grundlegende Prinzip der erfindungsgemäßen Regelungstechnik zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs bzw. allgemein einem Prüfling ist auch aus dem in Fig. 6 dargestellten Blockschaltbild ersichtlich. Zur Erzielung eines Soll-Verspannmoments Tson ist ein in Fig. 6 mit einer punktierten Box gekennzeichneter Regelkreis für einen Verspann-Drehwinkel bzw. eine Drehwinkeldifferenz Δφ vorgesehen, wobei mit Hilfe eines Reglers Ri eine Ist-Drehwinkeldifferenz A<pist auf eine Soll-Drehwinkeldifferenz Δφ50ιι geregelt wird, wofür der vom Regler Ri ermittelte Stellwert u auf die Regelstrecke wirkt. Eine Vorsteuerung für eine Soll-Drehwinkeldifferenz Λφε0ιι, welche dem Regelkreis für die Verspann-Drehwinkeldifferenz Δφ vorgeschaltet ist, macht sich eine Kennlinie 18 für das Verspannmoment T in Abhängigkeit von der Drehwinkeldifferenz Δφ zunütze. Die Kennlinie 18 kann sich im Betrieb ändern, wobei sich insbesondere Hystereseeffekte bemerkbar machen, welche zur Folge haben, dass ein und diesselbe Drehwinkeldifferenz Δφ unterschiedliche Verspannmomente T bewirken kann, abhängig von der Richtung, mit welcher die Drehwinkeldifferenz Δφ erreicht wurde. Daher kann es sinnvoll sein, wie in Fig. 6 dargestellt, zudem das Ist- 9/15The basic principle of the control technology according to the invention for achieving a desired Verspannmoments in a drive train of a vehicle or generally a DUT is also apparent from the block diagram shown in Fig. 6. To obtain a desired Verspannmoments Tson a marked in Fig. 6 with a dotted box control loop for a Verspann-rotation angle or a rotational angle difference .DELTA.φ is provided, wherein with the aid of a regulator Ri an actual rotational angle difference A <pg to a target rotational angle difference .DELTA..phi50ιι is controlled, for which the control value u determined by the controller Ri acts on the controlled system. A feedforward control for a desired rotational angle difference Λφε0ιι, which is connected upstream of the control loop for the Verspann-rotational angle difference Δφ, makes use of a characteristic curve 18 for the Verspannmoment T as a function of the rotational angle difference Δφ nutzütze. The characteristic curve 18 may change during operation, with hysteresis effects in particular being noticeable, which have the consequence that one and the same rotational angle difference Δφ can cause different clamping torques T, depending on the direction with which the rotational angle difference Δφ was reached. Therefore, it may be useful, as shown in Fig. 6, also the actual 9/15

Claims

Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15 Tense tension to be regulated; however, the majority of Δφ30ιι comes from the pilot control for A < pSOii. Fig. 7 shows a block diagram from which the achievement of a target Eintriebs Verspannmoments TEiSOn a drive 7 in the course of a transmission test of a device under test P, i. a motor vehicle with flanged wheel machine 5, can be seen. In this case, analogous to the circuit diagram according to FIG. 6, a feedforward control is provided for a setpoint bracing rotation angle or a desired rotation angle difference Δφ50ιι. To calculate a target input rotational angle <pE, Soii of the drive 7, a target output rotational angle <Pa, SOii of the wheel machine 5 is used, which is determined from a target value for the rotational speed nA, Soii of the wheel machine 5. The conversion of the rotational speed nA, Soii into the angular velocity d (pA, SOii / dt takes place via the proportionality factor tt / 30, so that after integration of the angular velocity d (pAson / dt the desired output rotational angle (pA, soii) is obtained the position 2 'in the drive train 2, the Eintriebs rotation angle < pE is regulated and at a further point 2' the output rotation angle < pA, the rotation angles are each controlled in a separate control loop and regulators REi and RAi manipulated variables uE and The specification of an output-side setpoint speed nAson and a drive-side setpoint torque TE, sou corresponds to a customary procedure in test bench practice, which is illustrated here by way of example. In FIGS. 8 and 9, modified block circuit diagrams are shown with respect to FIG. 7, which in each case correspond to a variant embodiment of the rotation angle control according to the invention According to FIG. 8, the actual output rotational angle <pA, instead of the nominal output rotational angle φΑ, 30ιι, is used for the calculation of the nominal input rotational angle ltpE, SOii. Due to the principle, there is a difference between φΑ, 50ιι and <pA, iSt, which depends on the regulator RA and the test object P. Depending on the test object P, therefore, the variant according to FIG. 7 and, at another time, the variant according to FIG. 8 can be more advantageous. From Fig. 9, a multi-variable controller R can be seen, which the regulators REi and RAi shown in Figs. 7 and 8 for the separate control loops of the Eintriebs rotation angle < pE and the output rotation angle < pA replaced. In the exemplary embodiments illustrated in Fig. 7 and Fig. 8, the manipulated variable uE of the drive 7 is specified by the controller RE1, which uses only the difference between <pEiSOn and (pEjst for this purpose Is actually calculated on the basis of the difference between φΑ: ΞθΜ and <pAjst, but in fact the test piece P together with the drive 7 and the wheel machine 5 is a multivariable system in which both input quantities uE and uA are in each case to all output quantities cpE, Therefore, from a control engineering point of view, it makes sense not to use only the differences <pEiSon - <pEiist and φΑ, soir φα for the calculation of the input quantities uE and uA, but to use all the available information A multivariable control is basically known in the art Drive train (2) of a vehicle with at least one shaft (3 ', 3 ", 4', 4", 6), characterized in that to achieve a desired Verspannmoments in the drive train (2) the rotation angle (ψννι-W4; Φο, Φι, φϊ, Φε, Φα) of the shaft or shafts (3 ', 3 ", 4', 4", 6) are controlled at at least two separate points (2 ') in the drive train (2) or a rotational angle difference (Δφ) between at least two points (2 ') in the drive train (2) is controlled.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rotation angle (^ -m) of the shaft or shafts (3 ', 3 ", 4', 4") of at least one front or rear axle (3, 4) of the drive train (2).

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a Eintriebs rotation angle (φ0, φι, φ2) of a drive shaft (6) of the drive train (2) is controlled. 10/15 Austrian Patent Office AT 508 032 B1 2010-10-15

4. The method according to claim 2 or 3, characterized in that to achieve the desired Verspannmoments a known relationship between the rotational angle difference (Δφ) and the Verspannmoment is used.

A method according to claim 4, characterized in that the rotational angle difference (Δφ) is substantially the difference between the rotational angles (q> wi-w4) at at least two points (2 ') of the shaft or shafts (3', 3 " 4 ', 4 ", 6) is determined.

6. The method according to claim 4, characterized in that the rotational angle difference (Δφ) substantially as a difference between the input rotational angle (<p0, <pi, <p2) of a drive shaft (6) and the average of the rotational angles (< pwi-w4) of the shafts (3 ', 3 ", 4', 4 ") of the front and / or rear axles (3, 4).

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the relationship between the rotational angle difference (Δφ) and the Verspannmoment is stored as a characteristic (18).

8. The method according to claim 7, characterized in that the characteristic curve (18) is determined in an identification run.

9. The method according to claim 8, characterized in that in the course of the identification run at least one transmission clearance (A <pTR, A <pCD, A (pFD, Δφρο) is determined.

10. The method according to claim 9, characterized in that in the course of the identification run, the sum of all existing transmission games (Δφτκ, Δφ00, ΔφΡ0, Δφκο) is determined.

11. A test stand for testing a drive train (2) of a vehicle with at least one shaft (3 ', 3 ", 4', 4", 6) to which a loading or driving machine (5, 7) can be coupled, characterized in that, in order to achieve a set tensioning moment in the drive train (2), at least one control device (13) is provided, which is set up rotation angles (<pWi-w4; <Po, <Pi, <p2; <Pe , <Pa) of the shaft (3 ', 3 ", 4', 4", 6) at two separate locations (2 ') and a rotational angle difference (Δφ), respectively, between two separate locations (2') in the drive train (2) to regulate.

12. A test stand according to claim 11, characterized in that at least two, preferably four, wheeled machines (5) are provided as loading machines, which are connected to shafts (3 ', 3 ", 4', 4") of a front and / or rear axle ( 3, 4) can be mounted.

13. Test stand according to claim 11 or 12, characterized in that the drive machine has a with a drive shaft (6) connected drive (7).

14. Test stand according to one of claims 11 to 13, characterized in that the control device (13) to achieve the desired Verspannmoments a known relationship between a Verspann-rotation angle (φ) and the rotational angle difference (Δφ) is assigned.

15. A test stand according to claim 13 or 14, characterized in that the control device (13) has a central control element (17) which, in order to achieve the desired Verspannmoments with rotational angle control units (14) of the wheeled machines (5) and the drive ( 7) is connected.

16. Test stand according to claim 15, characterized in that the central control element (17) has a. Memory (19), in which at least one characteristic (18) of the Verspannmoments in dependence on the Verspann-rotation angle (φ) or of the Drehwinkeldif-distinguished (Δφ) is stored.

17. A test stand according to claim 16, characterized in that the memory (19) contains at least one determined in an identification run characteristic (18).

18. Test stand according to one of claims 13 to 17, characterized in that as drive (7) an electric drive, a hybrid drive or an internal combustion engine is provided. For this 4 sheets drawings 11/15