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Title:
MOBILE TEST BED ASSEMBLY ON A MOVABLE PALLET CONSTRUCTION FOR PERFORMING AN EMC MEASUREMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/016173
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a mobile test bed assembly which is installed on a first movable pallet construction for performing an EMC measurement on at least a first drive system test specimen (in particular electric motor/generator having power electronics, wiring, and high-voltage power supply), said first drive system test specimen having at least one first drive motor. The drive motor of the drive system test specimen can be operated by a test bed drive system (in particular a test bed motor having an electronic control unit having additional control elements and components). The test bed drive system is integrated in the first pallet construction by means of a specified EMC shield.

Inventors:
DAIMINGER SONJA (DE)
HASSELBERG DENNIS (DE)
FREUNDORFER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/065049
Publication Date:
January 30, 2014
Filing Date:
July 17, 2013
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
G01M15/04
Foreign References:
DE10049192A12002-04-11
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Claims:
Patentansprüche

1. Mobiler Prüfstandaufbau auf einer ersten fahrbaren

Palettenkonstruktion (1) zur Durchführung einer EMV-Messung an einem einen ersten Antriebsmotor (2) aufweisenden ersten Antriebssystem-Prüfling, wobei der erste Antriebsmotor (2) durch ein Prüfstandantriebssystem (3) betreibbar ist und wobei das Prüfstandantriebssystem (3) in der Palettenkonstruktion (1) mit einer EMV-Abschirmung (4) integriert ist.

2. Mobiler Prüfstandaufbau nach Patentanspruch 1 , dadurch

gekennzeichnet, dass die erste fahrbare Palettenkonstruktion (1) mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion (5) in der Weise kombinierbar ausgestaltet ist, dass der erste Antriebsmotor (2) auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion (1 ) mit einem zweiten Antriebsmotor (6) eines zweiten Antriebssystem-Prüflings auf der zweiten Palettenkonstruktion (5) mechanisch koppelbar ist.

3. Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen

Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Palettenkonstruktion (5) kein Prüfstandantriebssystem (3) aufweist und dass der zweite Antriebsmotor (6) durch den ersten Antriebsmotor (2) über die mechanische Kopplung (7) antreibbar ist oder dass der erste Antriebsmotor (2) durch den zweiten Antriebsmotor (6) über die mechanische Kopplung (7) antreibbar ist.

4. Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen

Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfstandantriebssystem (3) derart ausgestaltet ist, dass ein einziger Antriebsmotor (2) oder alle mechanisch gekoppelten Antriebsmotoren (2, 6) mit unterschiedlichen Lastszenarien betreibbar sind.

Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste

Antriebsmotor (2) auf der ersten Palettenkonstruktion (1) ein Elektromotor ist und dass der zweite Antriebsmotor (6) auf der zweiten Palettenkonstruktion (5) ein Verbrennungsmotor ist, der mit dem Elektromotor (2) mechanisch koppelbar ist.

Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Palettenkonstruktionen (1 , 5) adaptiv, insbesondere auf Standard- Paletten vom Typ Euro 2000 mit Rädern, und modular aufbaubar oder aufgebaut sind.

Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die EMV- Abschirmung (4) derart ausgelegt ist, dass die elektromagnetische Störaussendung des Prüfstandantriebssystems (3) unterhalb des Messrauschens der in der EMV-Messhalle verwendeten

Messtechnik liegt.

Mobiler Prüfstandaufbau nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Stromversorgung des Prüfstandantriebssystems (3) eine Hochvolt- Quelle oder ein dem Antriebssystem-Prüfling zugeordneter Hochvolt-Speicher (8) ist, der ebenfalls auf der ersten

Palettenkonstruktion (1) außerhalb der EMV-Abschirmung (4) montierbar ist.

Description:
Mobiler Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung

Die Erfindung betrifft einen mobilen Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung.

Grundsätzlich ist beispielsweise aus der DE 100 49 192 A1 ein mobiler Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion bekannt, mit dem während des Produktionsablaufes insbesondere bei Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge Funktionsprüf- und Einsteilumfänge steuerbar sind.

Den Entwicklern der Anmelderin ist es intern bekannt, einen mobilen

Prüfstandaufbau auf einer fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung von Antriebsmotoren in Form von Brennkraftmaschinen im Leerlauf, also ohne Last, zu verwenden. Hierbei kann sich eine

Brennkraftmaschine selbst betreiben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Prüfstandaufbau

insbesondere auch für die Prüfung von Antriebssystemen von beliebigen Hybridfahrzeugen (z. B. serieller Hybrid, paralleler Hybrid,

leistungsverzweigter Hybrid, Mild-Hybrid oder Voll-Hybrid) auszubauen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des

Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der erfindungsgemäße mobile Prüfstandaufbau ist auf einer ersten fahrbaren Palettenkonstruktion zur Durchführung einer EMV-Messung an einem mindestens einen ersten Antriebsmotor aufweisenden ersten

Antriebssystem-Prüfling (insbesondere Elektromotor/Generator mit

Leistungselektronik, Verkabelung und Hochvoltspannungsversorgung) montiert. Der Antriebsmotor des Antriebssystem-Prüflings ist durch ein Prüfstandantriebssystem (insbesondere Prüfstandmotor mit elektronischer Steuereinheit mit weiteren Steuerelementen und Komponenten) betreibbar. Das Prüfstandantriebssystem ist in der ersten Palettenkonstruktion mit einer vorgegebenen EMV-Abschirmung integriert.

Dabei ist die EMV-Abschirmung vorzugsweise derart ausgelegt, dass die elektromagnetische Störaussendung des Prüfstandantriebssystems unterhalb des Messrauschens der in der EMV-Messhalle verwendeten Messtechnik liegt. Dazu können einzelne Steuerelemente und Komponenten des Prüfstandantriebssystems, aber auch die Gesamtheit des

Prüfstandantriebssystems entsprechend abgeschirmt werden.

Die erste fahrbare Palettenkonstruktion ist vorzugsweise mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion in der Weise kombinierbar ausgestaltet, dass der erste Antriebsmotor auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion mit einem zweiten Antriebsmotor auf der zweiten Palettenkonstruktion mechanisch (z. B. über ein Getriebe und/oder über eine Antriebswelle oder bei einem Radnabenmotor auch direkt) koppelbar ist. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die zweite Palettenkonstruktion kein Prüfstandantriebssystem auf und der zweite Antriebsmotor ist durch den ersten Antriebsmotor über die mechanische Kopplung antreibbar oder umgekehrt.

Das Prüfstandantriebssystem ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass ein einziger Antriebssystem-Prüfling oder alle mechanisch gekoppelten

Antriebssystem-Prüflinge mit unterschiedlichen Lastszenarien betreibbar sind.

Ein erster Antriebsmotor des Antriebssystems auf der ersten

Palettenkonstruktion ist bevorzugt ein Elektromotor und ein zweiter

Antriebsmotor des Antriebssystems auf der zweiten Palettenkonstruktion ist bevorzugt ein Verbrennungsmotor, der mit dem Elektromotor koppelbar ist.

Zur Vereinfachung können die Palettenkonstruktionen auf Standard-Paletten Typ Euro 2000 mit Rädern modular aufbaubar oder aufgebaut sein.

Die Stromversorgung des Prüfstandantriebssystem kann eine Hochvolt- Quelle oder ein dem Antriebssystem-Prüfling zugeordneter Hochvolt- Speicher (Fahrzeugbatterie und/oder Supercap) sein, der ebenfalls auf der ersten Palettenkonstruktion außerhalb der EMV-Abschirmung montierbar ist.

Der Erfindung liegen folgende Überlegungen, Erkenntnisse und Ideen zugrunde:

Im Rahmen der Entwicklung von Hybridantriebssystemen, die insbesondere mindestens einen Elektromotor (im ersten Antriebssystem) und einen

Verbrennungsmotor (im zweiten Antriebssystem) als Antriebsmotoren eines Kraftfahrzeuges vorsehen, entstehen gerade zur Absicherung der EMV (EMV=Elektromagnetische Verträglichkeit) erhöhte Aufwände aufgrund hoher Leistungsdichten und steiler Schaltflanken der elektromagnetisch störend wirkenden elektrischen Antriebskomponenten. Daher war für EMV- Systemmessungen - insbesondere aber nicht ausschließlich - am

elektrischen Antriebssystem eine geeignete Erweiterung eines mobilen Prüfstandaufbaus zu entwickeln. Der erfindungsgemäße Prüfstandsaufbau soll also EMV- essungen an Antriebssystemen eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, wobei ein Antriebssystem auch nur ein Teil eines Gesamt- Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs sein kann. Ein Antriebssystem kann beispielsweise ein elektrisches Antriebssystem bestehend aus einem

Elektromotor, der auch als Generator betrieben werden kann, aus einer Leistungselektronik, aus einer Hochvolt- und 12 V-Verkabelung sowie aus einer Hochvolt-Spannungsversorgung sein. Das elektrische Antriebssystem kann entweder allein ein Gesamt-Antriebssystem darstellen oder zusammen mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem ein Gesamt- Antriebssystem bilden. Ein Verbrennungsmotor kann beispielsweise als sogenannter Range Extender vorgesehen sein.

Die Umrüstbarkeit einzelner Komponenten eines Antriebssystems bzw. mehrerer Antriebssysteme soll mit geringstmöglichem Aufwand geschaffen werden. Daher ist der Prüfstandsaufbau modular, vorzugsweise auf

Standard-Paletten Typ Euro 2000 mit Rädern realisiert. Die intern bereits benutzte Palettenkonstruktion insbesondere für Verbrennungsmotoren soll verwendbar sein und mit einer neuen ersten Palettenkonstruktion als zweite Palettenkonstruktion koppelbar sein. Die Palettenkonstruktionen weisen daher vorzugsweise zumindest an der zu koppelnden Seite gleiche Maße auf.

Zum Betrieb des Prüfstandes war eine geeignete Last für die Antriebsysteme vorzusehen; d.h. die erste Palettenkonstrukion enthält ein

Prüfstandantriebssystem zum Aufbringen einer Last. Vorzugsweise ist das Prüfstandantriebssystem derart auszulegen, dass die EMV-Messungen und Bewertungen für verschiedene Lastszenarien, wie z. B. Nennlast,

Maximallast und typischer Last, durchführbar sind

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen mobilen Prüfstandaufbau bestehend aus zwei fahrbaren Palettenkonstruktionen zur Durchführung einer EMV-Messung.

Die einzige Figur zeigt eine erste fahrbare Palettenkonstruktion 1 zur

Aufnahme eines ersten Antriebssystem-Prüflings mit einem ersten

Antriebsmotor 2. Der erste Antriebsmotor 2 ist über eine Antriebswelle 9 mit einem Prüfstandantriebssystem 3 betreibbar. Das Prüfstandantriebssystem 3 ist in der Palettenkonstruktion 1 mit einer EMV-Abschirmung 4 integriert.

Die erste fahrbare Palettenkonstruktion 1 ist mit einer zweiten fahrbaren Palettenkonstruktion 5 in der Weise kombinierbar ausgestaltet, dass der erste Antriebsmotor 2 auf der ersten fahrbaren Palettenkonstruktion 1 mit einem zweiten Antriebsmotor 6 eines zweiten Antriebssystem-Prüflings auf der zweiten Palettenkonstruktion 5 mechanisch koppelbar ist. Hierzu werden insbesondere räumlich verstellbare Halteelemente 10 zur beliebigen

Ausrichtung der Prüflinge bei vorgegebenen Maximal-Geometriedaten vorgesehen.

Die zweite Palettenkonstruktion 5 weist kein Prüfstandsantriebssystem 3 auf. Vielmehr ist der zweite Antriebsmotor 6 durch den ersten Antriebsmotor 2 über die mechanische Kopplung 7 antreibbar oder der erste Antriebsmotor 2 ist durch den zweiten Antriebsmotor 6 über die mechanische Kopplung 7 antreibbar.

Die beiden mechanisch gekoppelten Antriebsmotoren 2 und 6 sind mit vorzugsweise drei unterschiedlichen Lastszenarien (Nennlast, Maximallast, typischer Last, entsprechend einem Realbetrieb) betreibbar. Der erste Antriebsmotor 2 ist ein Elektromotor. Der zweite Antriebsmotor 6 ist ein Verbrennungsmotor, der mit dem Elektromotor 2 mechanisch über das Koppelelement 7 (Getriebe und/oder Welle) drehbar verbunden sind. Das zu prüfende Gesamt-Antriebssystem stellt hier beispielsweise ein

Hybridantriebssystem bestehend aus einem Elektromotor 2 und einem Range Extender 6 dar.

Die Palettenkonstruktionen 1 und 2 sind aneinander angepasst (adaptiv), indem die Palettenkonstruktionen modular durch gleiche Abmessungen in Höhe h und Breite b aufgebaut sind, justierende Verbindungselemente 11 sowie verstellbare Halteelemente 10 aufweisen, durch die die Antriebswellen der einzelnen Antriebssysteme bzw. Antriebsmotoren 1 und 2 in eine direkt koppelbare Position gebracht werden können.

Die Stromversorgung des Prüfstandantriebssystems 3 kann hier durch einen dem ersten Antriebssystem-Prüfling zugeordneten Hochvolt-Speicher 8 gebildet werden, der ebenfalls auf der ersten Palettenkonstruktion 1 außerhalb der EMV-Abschirmung 4 montierbar ist.