3.9.3   Überprüfung der Gesamtschwungmassen des Fahrleistungsprüfstands bei elektrischer Simulation

3.9.3.1   Allgemeines

Mit dem nachfolgend beschriebenen Verfahren soll nachgeprüft werden, ob die Gesamtschwungmasse des Fahrleistungsprüfstands die tatsächlichen Werte in den verschiedenen Phasen der Fahrkurve ausreichend simuliert.

3.9.3.2   Prinzip

3.9.3.2.1   Aufstellung der Arbeitsgleichung
Die an der (den) Rolle(n) auftretenden Kräfte lassen sich durch folgende Gleichung ausdrücken:
F = l · γ = lM · γ + F1
hierbei bedeuten:
F:
Kraft an der (den) Rolle(n)
I:
Gesamtschwungmasse des Prüfstandes (äquivalente Schwungmasse des Fahrzeugs)
IM:
Schwungmasse der mechanischen Massen das Prüfstands
g:
Tangentialbeschleunigung am Umfang der Rolle
FI:
Schwungmassenkraft
Anmerkung:
Diese Formel wird unter Nummer 3.9.3.5.3 für Prüfstände mit mechanisch simulierten Schwungmassen erläutert.
Die Gesamtschwungmasse wird durch folgende Formel ausgedrückt:

Formel

hierbei kann
IM
mit herkömmlichen Methoden berechnet oder gemessen werden,
FI
auf dem Prüfstand gemessen werden,
γ
aus der Umfanggeschwindigkeit der Rollen berechnet werden.
Die Gesamtschwungmasse „I“ wird bei einer Beschleunigungs- oder Verzögerungsprüfung ermittelt, die gleich oder größer ist als die bei einer Fahrkurve gemessenen Werte.
3.9.3.2.2   Zulässiger Fehler bei der Berechnung der Gesamtschwungmasse
Mit den Prüf- und Berechnungsverfahren muss die Gesamtschwungmasse I mit einem relativen Fehler (Δ I/I) von weniger als 2 Prozent ermittelt werden können.

3.9.3.3   Vorschriften

3.9.3.3.1
Die simulierte Gesamtschwungmasse I muss die gleiche bleiben wie der theoretische Wert der äquivalenten Schwungmasse (siehe Nummer 3.5.1), und zwar in folgenden Grenzen:
  1. ± 5 Prozent des theoretischen Werts für jeden Momentanwert,
  2. ± 2 Prozent des theoretischen Werts für den Mittelwert, der für jeden Vorgang der Fahrkurve berechnet wird.
3.9.3.3.2
Die in Nummer 3.9.3.3.1 Buchstabe a genannten Grenzen werden beim Hochfahren eine Sekunde lang und bei Fahrzeugen mit Handschaltgetriebe beim Gangwechsel zwei Sekunden lang um jeweils + 50 Prozent geändert.

3.9.3.4   Kontrollverfahren

3.9.3.4.1
Die Kontrolle wird bei jeder Prüfung während der gesamten Dauer einer Fahrkurve durchgeführt. Werden jedoch die Vorschriften unter Nummer 3.9.3.3 erfüllt und liegen die momentanen Beschleunigungswerte mindestens um den Faktor drei unter oder über den Werten, die bei der Fahrkurve auftreten, ist die oben beschriebene Kontrolle nicht erforderlich.

3.9.3.5   Technische Anmerkung

Erläuterung zur Aufstellung der Arbeitsgleichungen.
3.9.3.5.1
Kräftegleichgewicht auf der Straße

Formel

3.9.3.5.2
Kräftegleichgewicht auf dem Prüfstand mit mechanisch simulierten Schwungmassen

Formel

Formel

3.9.3.5.3
Kräftegleichgewicht auf dem Prüfstand mit nicht mechanisch (elektrisch) simulierten Schwungmassen

Formel

Formel

In diesen Formeln bedeuten:
CR:
Motordrehmoment auf der Straße
Cm:
Motordrehmoment auf dem Prüfstand mit mechanisch simulierten Schwungmassen
Ce:
Motordrehmoment auf dem Prüfstand mit elektrisch simulierten Schwungmassen
φ r1:
Trägheitsmoment des Fahrzeugantriebs bezogen auf die Antriebsräder
φ r2:
Trägheitsmoment der nicht angetriebenen Räder
φ Rm:
Trägheitsmoment des Prüfstands mit mechanisch simulierten Schwungmassen
φ Re:
Mechanisches Trägheitsmoment des Prüfstands mit elektrisch simulierten Schwungmassen
M:
Masse des Fahrzeugs auf der Fahrbahn
I:
äquivalente Schwungmasse des Prüfstands mit mechanisch simulierten Schwungmassen
IM:
mechanische Schwungmasse eines Prüfstands mit elektrisch simulierten Schwungmassen
Fs:
resultierende Kraft bei konstanter Geschwindigkeit
C1:
resultierendes Drehmoment der elektrisch simulierten Schwungmassen
F1:
resultierende Kraft der elektrisch simulierten Schwungmassen
Formel:
Winkelbeschleunigung der Antriebsräder
Formel:
Winkelbeschleunigung der nicht angetriebenen Räder
Formel:
Winkelbeschleunigung des Prüfstands mit mechanischen Schwungmassen
Formel:
Winkelbeschleunigung des Prüfstands mit elektrischen Schwungmassen
γ:
lineare Beschleunigung
r1:
Reifenradius der Antriebsräder unter Last
r2:
Reifenradius der nicht angetriebenen Räder unter Last
Rm:
Rollenradius des Prüfstands mit mechanischen Schwungmassen
Re:
Rollenradius des Prüfstands mit elektrischen Schwungmassen
k1:
Koeffizient, der von der Getriebeübersetzung und den verschiedenen Schwungmassen der Kraftübertragung sowie vom „Wirkungsgrad“ abhängig ist
k2:
Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragung Formel „Wirkungsgrad“
k3:
Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragung · „Wirkungsgrad“
Unter der Annahme, dass die beiden Prüfstandtypen (siehe die Nummern 3.9.3.5.2 und 3.9.3.5.3) die gleichen Merkmale aufweisen, erhält man folgende vereinfachte Formel:

Formel

hierbei ist

Formel