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Die
Anmeldung betrifft einen Prüfstand
zur automatisierten Überprüfung von
pedalbetätigt
veränderbaren
Fahrzeugparametern von Kraftfahrzeugen.
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Derartige
Prüfstände finden
sich beispielsweise in der Automobilproduktion; dort werden die Fahrzeuge
einer Endabnahme unterzogen. Dabei wird eine Anzahl Wegstellvorrichtungen
eingesetzt, um die Pedale der Kraftfahrzeuge gesteuert bzw. geregelt
zu betätigen.
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Aus
dem eigenen europäischen
Patent
EP 1 086 007
B1 ist beispielsweise eine Bremspedalprüfvorrichtung zum Überprüfen des
Hydrauliksystems von Kraftfahrzeugen auf Leckagen bekannt. Dabei handelt
es sich um eine Vorrichtung, die im Fahrerraum der Fahrgastzelle
verankert wird. Die Vorrichtung weist eine linear verschiebbare
Spindel auf, die auf das Bremspedal gedrückt wird, indem sie über eine
Getriebestufe von einem achsversetzt angeordneten Motor angetrieben
wird, der von einer Steuerelektronik gesteuert wird. Motor mit Antriebswelle
einerseits und Spindel andererseits sind dabei in zwei parallelen
Rohren gelagert, die gegeneinander über zwei Jöcher abgestützt sind, wobei im vorderen,
d.h. dem Bremspedal zugewandten Joch die Getriebestufe untergeracht
ist und beide Jöcher
im wesentlichen gleiche Abmessungen aufweisen. Am Vorderende der
Spindel befindet sich ein Kraftaufnehmer, mit dem die auf die Spindel
wirkende Kraft bzw. der auf die Spindel wirkende Druck erfasst wird.
Dabei kann je nach Vorgabe eines bestimmmten Steuerprogramms eine
vorgegebene Abfolge von Spindelhüben
gefahren werden, wobei ein Encoder am Elektromotor den Verfahrweg
aufnimmt, so dass die Steuerelektronik den vorgegebenen Soll-Verfahrweg
mit dem momentanen Ist-Verfahrweg vergleichen kann. Der Elektromotor
wird dabei per Stromnetz versorgt.
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Zunehmend
kommen auch kabellose Pedalprüfgeräte auf den
Markt, um den Bewegungsradius und die Handlichkeit der Bremspedalprüfvorrichtungen
zu erhöhen.
Dem Anmelder ist es bekannt, das schon Bremspedalprüfgeräte entwickelt
wurden, die mit Akkumulatoren betrieben werden und bei denen die
Datenübertragung
per Funk erfolgt, so dass sie auch autark und ohne externe Stromversorgung
betrieben werden können.
Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung
EP 618 121 A1 und
der französischen
Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnr.
FR 2 793 204 gezeigt.
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Ferner
sind Fahrroboter bekannt, die gemäß eines gesteuerten Programmablaufs
eine vorgegebene Fahrsituation simulieren, wobei nicht nur die Betätigung der
Schaltpedale durchgeführt
wird, sondern auch bestimmte Lenk- und Schaltvorgänge.
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An
den Prüfständen, beispielsweise
in der Endabnahme der Automobilindustrie, aber auch in großen Werkstätten, muß der Einsatz
einer Anzahl Wegstellvorrichtung an einer Abfolge von Kraftfahrzeugen
koordiniert werden, an denen bestimmte Fahrzeugparameter zu überprüfen sind,
beispielsweise die Dichtigkeit des Bremshydraulikkreises, indem
per Wegstellvorrichtung entsprechende Bremspedalhübe durchgeführt werden
und die vom Bremspedal ausgeübte
Kraft aufgezeichnet wird, oder die Funktionstüchtigkeit der Lambda-Sonde,
indem per Wegstellvorrichtung nach einer am Motor abgegriffenen
Drehzahl geregelt auf das Gaspedal gedrückt wird und entsprechende
Messungen durchgeführt werden.
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Dabei
können
den Wegstellvorrichtung nicht nur verschiedene Aufgaben an gleichen
Fahrzeugen zugewiesen werden, sondern insbesondere auch verschiedene
Fahrzeugtypen den entsprechenden Tests unterzogen werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einen Prüfstand zu schaffen, bei dem
ein reibungsloses Management der vorhandenen Wegstellerkapazitäten gelingt.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß werden
die Ladestationen nicht nur zum Aufladen der Wegstellvorrichtungen genutzt,
sondern auch zur Datenübertragung
zwischen den einzelnen Wegstellvorrichtungen und dem Zentralrechner
des Prüfstands,
von dem aus der Gesamtarbeitsablauf am Prüfstand gesteuert wird.
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Wenn
eine Wegstellvorrichtung an einer Ladestation eingehängt wird,
wird ihr vom Zentralrechner aus der nächste durchzuführende Prüfauftrag – falls
nötig mit
dem dafür
vorgesehenen Steuerprogramm – übertragen.
Die Messdaten des letzten Prüfauftrags
werden hingegen zum Zentralrechner zur Auswertung übertragen.
Auch weitere Daten, die beispielsweise den Zustand der Akkus der
Wegstellvorrichtung betreffen, können
dann vom Zentralrechner aus abgefragt werden.
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Die
Datenverbindung Ladestation-Zentralrechner kann per Funk vorgesehen
sein; bei ortsfest angeordneten Ladestationen ist jedoch eine Verkabelung
der Ladestationen mit dem Hauptrechner billiger.
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Somit
kann der Prüfstand
beispielsweise nach Art einer herkömmliche Netzwerk-Architektur aufgebaut
sein (LAN, Token-Ring etc.) und die Datenkommunikation kann mit
herkömmlichen
Netzwerkprotokollen vorgenommen werden, z.B. per TCP/IP. In diesem
Fall bildet der Zentralrechner einen Netzwerkserver, wobei die Wegstellvorrichtungen
und/oder die Ladestationen Netzwerkclients bilden. Der Datenfluss
zwischen jeder eingehängten Wegstellvorrichtung
und dem Zentralrechner wird dann durch die Ladestationen durchgeschleift.
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Die
Ladestationen können
als reine Steckdosen für
Stromversorgung und Datenkommunikation der Wegstellvorrichtungen
vorgesehen sein. Die Wegstellvorrichtungen können dann beim Einhängen in
die Ladestation aufgeladen, am Hauptrechner als frei angemeldet,
von dort aus auf Funktionsfähigkeit der
Akkumulatoren überprüft, für den nächsten durchzuführenden
Auftrag verbucht und – falls
sich der neue Auftrag vom zuletzt ausgeführten unterscheidet – mit dem
für den
neuen Auftrag vorgesehenen Steuerprogramm bespielt werden.
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Das
Anmelden am Zentralrechner und die anschließende Datenkommunikation kann
dabei händisch
vorgenommen werden, d.h. der Bediener der jeweiligen Wegstellvorrichtung
hängt diese
an einer Ladestation ein und meldet sie per Benutzerschnittstelle
am Zentralrechner als frei an und bewirkt die Übertragung der für den nächsten Auftrag
nötigen Steuerprogrammdaten
und/oder der zuletzt von der Wegstellvorrichtung aufgenommenen Messdaten. Die
Benutzerschnittstelle kann dabei per Monitor, Eingabegerät (Tastatur,
Maus) und Schnittstellensoftware direkt am Zentralrechner vorgesehen
sein. Es wären
aber auch Eingabeterminals für
die Wegstellvorrichtungs-Bediener denkbar, beispielsweise an den
Ladestationen.
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Das
Anmelden am System kann aber auch automatisch anhand einer auf der
Wegstellvorrichtung gespeicherten Kennung, beispielsweise einer vorgegebenen
IP-Adresse, erfolgen. Es wäre
aber auch denkbar, jeder Wegstellvorrichtung beim Einhängen in
die jeweilige Ladestation eine temporäre Kennung zuzuweisen, beispielsweise
eine dynamische IP-Adresse per DHCP.
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Ein
Verbuchen der jeweiligen Wegstellvorrichtung für den nächsten Auftrag kann vom Bediener angestoßen werden
oder automatisiert im Rahmen eines automatisierten Auftragvergabesystems
zur Zuweisung von Prüfaufträgen auf
dem Zentralrechner ablaufen. Ebenso kann das Aufspielen der benötigten Steuerprogrammdaten
auf die Wegstellvorrichtung und das Auslesen der zuletzt erfassten
Messdaten automatisiert im Rahmen eines automatisierten Systems
auf dem Zentralrechner oder benutzergesteuert ablaufen. Auch zur Überwachung
der Akkumulatoren und des momentanen Einsatzorts bzw. der momentanen
Einsatzart jeder Wegstellvorrichtung kann ein automatisiertes System
auf dem Zentralrechner vorgesehen sein. Die Systeme auf dem Zentralrechner
können
in einem Prüfstandmanagementsystem
zusammengefasst sein.
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Ebenfalls
denkbar ist es, "intelligente" Ladestationen vorzusehen,
d.h. Ladestationen, die selbst ein Rechnersystem aufweisen, auf
dem ein eigenständiges
Steuerungprogramm läuft.
Jede Ladestation kann dann mit einer entsprechedne Kennung als eigenständiges System
am Zentralrechner angemeldet sein, z.B. per vorgegebener IP-Adresse.
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Per
Prüfstandmanagement-Programm
können
dann die vergebenen und freien Ladestations-Kapazitäten überwacht
werden und jeder Ladestation Auftrags- und Steuerdaten für die nächste Wegstellvorrichtung,
die eingehängt
wird und evtl. Anweisungen für
den Bediener dieser Wegstellvorrichtung übertragen werden.
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Vorteilhaft
weisen sowohl die Ladestationen als auch der Zentralrechner ein
Funkmodul auf, so dass die Datenkommunikation auch "on the fly" erfolgen kann, ohne
dass die jeweilige Wegstellvorrichtung an der Ladestation eingehängt wird.
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Auf
diese Weise ist es beispielsweise möglich, nach jedem Prüfauftrag
die Messdaten an den Zentralrechner zu übermitteln, ohne dass dazu
eine Prüfauftragsserie
nach jedem einzelnen Prüfauftrag zum
Einhängen
der Wegstellvorrichtung in die Ladestation unterbrochen werden muss.
Zum Einen kommt es oft vor, dass viele gleiche Prüfaufträge nacheinander
ausgeführt
werden, z.B. Bremspedalüberprüfung bei
Kraftfahrzeugen vom gleichen Typ. Zum Anderen kann auch bei Prüfauftragserien,
die unterschiedliche Prüfaufträge enthalten,
eine Steuerprogrammübertragung
erfolgen, ohne die Wegstellvorrichtung in die Ladestation einzuhängen.
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Eine
andere Anwendung wäre
die permanente Übermittlung
einer Regelgröße an die
Wegstellvorrichtung, beispielsweise einer per Diagnosestecker ausgelesenen
und am Zentralrechner erfassten Motordrehzahl des Kraftfahrzeugs,
nach der sich dann die Steuerung der Wegstellvorrichtung richten könnte, beispielsweise
um einen bestimmmten Motordrehzahlverlauf durchzuführen.
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Auch
der Einsatz der Wegstellvorrichtung in einem übergeordneten Regelsystem wäre denkbar, bei
dem permanent Messdaten der Wegstellvorrichtung, beispielsweise
die Pedalkraft, zum Zentralrechner gemeldet werden, auf dem ein
Regelalgorithmus implementiert ist, dessen Vorgaben wiederum zur Steuerung der
Wegstellvorrichtung übertragen
werden könnten
oder zur Steuerung anderer Geräte
eingesetzt werden können.
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Zudem
wird durch die Redundanz von Funkmodul und datenfähigem Ladestecker
eine Sicherheit bereitgestellt, so dass auch bei Ausfall einer der beiden
Komponenten die Einsatzfähigkeit
der Wegstellvorrichtung gewährleistet
werden kann.
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Als
weitere Redundanz gegen Ausfall der Datenkommunikation einerseits
und gegen Ausfall der Akkus und/oder der Ladestation andererseits, weisen
die Ladestationen zudem vorteilhaft einen strom- und datenführenden
Zusatzstecker auf, der über
ein Verlängerungskabel
mit dem Ladestecker der jeweiligen Wegstellvorrichtung verbindbar
ist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus den beigelegten Zeichnungen
deutlich, die vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung zeigen.
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1 zeigt eine detaillierte
Schnittansicht einer Wegstellvorrichtung für einen erfindungsgemäßen Prüfstand;
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2 ein Blockschaubild dieser
Wegstellvorrichtung;
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3 ein Blockschaubild einer
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Prüfstands;
und
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4 ein erweitertes Blockschaubild
dieser Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Prüfstands;
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5 ein Weg-Zeit-Diagramm
einer Wegstelleinrichtung gemäß der Erfindung
bei einer Bremspedalprüfung;
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6 ein Kraft-Zeit-Diagramm
einer Wegstelleinrichtung gemäß der Erfindung
bei einer Bremspedalprüfung.
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Zunächst soll
anhand der 1 und 2 der Aufbau und die Wirkungsweise
einer Wegstellvorrichtung beschrieben werden, die zum Einsatz an
einem Prüfstand
gemäß der Erfindung
geeignet ist.
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1 zeigt einen Längsschnitt
durch die Wegstelleinrichtung, bei dem sämtliche Einzelheiten eingezeichnet
sind.
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An
einer Bodenplatte 12 ist dabei ein vorderes Joch 10 und
ein hinteres Joch 18 mit Schrauben 12.1 aufgeschraubt.
Jedes Joch 10, 18 weist zwei Aufnahmen auf, die
jeweils koaxial zur entsprechenden Aufnahme am anderen Joch angeordnet
sind.
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In
den unteren beiden Aufnahme ist ein Rohr 16 gegen die Jöcher abgestützt, in
dem die Spindel 6 angeordnet ist. Das Rohr 16 ist
dabei an seinem hinteren Ende über
eine schnell entfernbare Stopfbuchse 16.1 verschlossen.
Die Spindel 6 ist an ihrem rückwärtigen Ende über ein
angeschraubtes Führungsteil 6.3 und
vorderseitig im vorderen Joch 10 linear verschiebbar geführt. Durch
die beabstandeten Auflagepunkte im vorderen Joch und am rückwärtigen Ende der
Spindel 6 wird eine querbewegungsfreie Verschiebung ohne
Kippwinkelfehler sichergestellt. Die Spindel 6 ist als
Hohlwelle ausgeführt,
wobei von der Rückseite
aus eine Schraube 6.2 eingebracht ist, mit der ein Spindelkopf 1 am
Vorderende der Spindel 6 befestigt ist.
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Der
Spindelkopf weist ein Pedalauflagepad 1.1 auf, sowie einen
Kraftsensor bzw. einen Kraftaufnehmer oder eine Kraftmesszelle 2,
mit dem auf fachnotorisch bekannte Art eine auf das Pedalauflagepad 1.1 wirkende
Kraft bzw. ein auf das Pedalauflagepad 1.1 wirkender Druck
als Spannungssignal messbar ist. Der Spindelkopf ist dabei mit einer
Manschette 1.2 nach außen
hin abgedichtet, die einerseits am Spindelkopf, andererseits am
vorderen Joch 10 über entsprechende
Schellen befestigt ist. Die Manschette 1.2 kann aber auch
weggelassen werden.
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Dabei
ist eine Führungsschiene 13 linear verschiebbar
zwischen Bodenplatte 12 und Spindel 6 exzentrisch
zur Spindel 6 angeordnet und am Spindelkopf 1 befestigt.
Auf diese Weise wird eine verdrehsichere Abstützung der Spindel 6 sichergestellt. Der
Spindel 6 ist dabei ein Gewinde aufgeprägt, auf dem eine Mutter 6.1 drehbar
angeordnet ist, welche im vorderen Joch 10 über Kugellager 6.2 abgestützt ist.
Ein Zahnriemen 9 umschlingt dabei einerseits die Mutter 6.1 und
andererseits eine Scheibe 17.2 auf der Antriebswelle 17.1,
die über
Kugellager 17.3 abgestützt
ist. Der gesamte Getriebetrakt (Mutter 6.1, Zahnriemen 9,
Scheibe 17.2, Antriebswelle 17.1) ist dabei im
vorderen Joch 10 untergebracht.
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Die
Antriebswelle 17.1 ist aus einem Elektromotor 17 herausgeführt, der
in einem oberen Rohr 14 angeordnet ist. Das obere Rohr 14 ist
koaxial zum unteren Rohr 16 zwischen vorderem Joch 10 und
hinterem Joch 18 angeordnet. Am rückwärtigen Ende des Elektromotors 17 steht
ein mit 19 bezeichneter Encoder in das hintere Joch 18 vor,
mit dem der per Elektromotor 17 erzeugte Verfahrweg der
Spindel 16 bzw. deren momentane Position in Spannungssignale
umgewandelt wird.
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Im
hinteren Joch 18 befinden sich seitlich des Encoders 19 und
des unteren Rohrs 16 jeweils vier Akkumulatoren 20 zu
Strängen à zwei
Stück aufeinander
stehend angeordnet. Die Akkumulatoren 20 sind dabei über einen
an der rückwärtigen Oberfläche des
hinteren Jochs 18 angeordneten Stecker 20 und
eine nicht näher
gezeigte Verkabelung aufladbar. Dabei wird der Ladezustand der Akkumulatoren über eine
oberhalb der Akkumulatoren angeordnete Akkumulatorplatine 26 abgegriffen,
die per Steckverbindung mit einer senkrecht durch das hintere Joch 18 hindurch
verlaufende Steckplatine 32 verbunden ist. Im Deckel des
hinteren Jochs 18 befindet sich ferner ein Display 30.1 mit
einer Displayplatine 30.2, die direkt auf die Steckplatine 32 aufgesteckt
ist.
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Am
unteren Ende der Steckplatine 32 liegt in einer Kammer
unterhalb der Akkumulatoren 20 eine Funkplatine 24 auf
der Bodenplatte 12 auf. In einem davon weiter zum Vorderende
hin verschobenen Abschnitt befindet sich dagegen die Steuerelektronik-Hauptplatine 28.
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Die
Signalführung
in der Wegstellvorrichtung der 1 wird
in dem Blockschaubild in 2 dargestellt.
Funktional gleiche Bauteile sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen
benannt wie in der 1.
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Die
Steuerelektronik-Hauptplatine 28 ist dabei ein sog. "Embedded System" mit einem Mikroprozessor 28.1 und
entsprechenden Arbeits- und Datenspeichern 28.2, 28.3.
Als Eingangs-/Ausgangsschnittstellen der Wegstellvorrichtung dienen
der Stecker 22 und die Funkplatine 24, mit der
der externe Zugriff auf die Steuerelektronik und das Auslesen von
Messdaten möglich
ist. Intern weist die Hautplatine dagegen Eingänge vom Encoder 19,
dem Kraftaufnehmer 2 sowie der Akkumulatorplatine 26 auf und
einen Ausgang zum Elektromotor hin. Der Encoder 19 übersetzt
dabei den Verfahrweg, um den der Elektromotor 17 die Spindel 6 verfährt, während der Kraftaufnehmer 2 die
auf die Spindel 6 wirkende Kraft rückmeldet. Der Motor 17 wird
dabei von der Steuerelektronik-Hauptplatine 28 aus angesteuert.
Die Akkumulatorplatine 26 steht auf geeignete Weise mit den
Akkus 20 in Verbindung und meldet den Ladezustand bzw.
einen Defekt der Akkus 20 an die Hauptplatine 28,
so dass über
die externen Schnittstellen 22, 24 oder die Anzeige 30 ein
Signal abgesetzt werden kann, wenn alle oder auch nur einer der
Akkus 20 aufgeladen oder ausgetauscht werden muss. Mit unterbrochener
Linie ist dabei der Anschluss der Akkus 20 an den Stecker 22 eingezeichnet, über den die
Akkus aufgeladen werden.
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Die
Akkumulatorplatine 20 weist dabei eine gewisse Intelligenz
auf, d.h. einen Speicher, in dem Akkumulatordaten, beispielsweise
das Herstellungsdatum gespeichert ist. Dieser Speicher ist über die Akkumulatorplatine 26 und
die Hauptplatine 28 abgreifbar. Es wäre aber auch denkbar, die Akkumulatordaten
direkt im Speicher 28.2, 28.3 der Hauptplatine 28 abzulegen.
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Vorteilhaft
ist es dabei, die Pin-Belegung des Steckers 22 so zu gestalten,
dass zu Diagnosezwecken ein Notebook mit einer entsprechenden Diagnosesoftware
anschließbar
ist, beispielsweise über
eine genormte RS232-Schnittstelle. Das Funkmodul funkt dabei vorteilhaft
mit 2,4–5
GHz.
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In 3 ist ein Blockschaubild
einer Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Prüfstands
gezeigt. Die eingesetzten Wegstellvorrichtungen 100 sind
schon oben stehend in Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben
worden.
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Die
beiden oberen Wegstellvorrichtungen 100 befinden sich dabei
im einsatzbereiten Zustand, während
die unterste Wegstellvorrichtung 100 per Ladestecker 22 zum
Aufladen an die Ladebucht der unteren Ladestation 200 angedockt
ist. Die oberste der Wegstellvorrichtungen 100 steht dabei über Funk (wegstellerseitig
Funkmodul 24, zentralrechnerseitig Funkmodul 310)
in Verbindung, während
der Ladestecker 22 der mittleren Wegstellvorrichtung 100 an
den Zusatz- bzw. Notstecker 210 der bildmittigen Ladestation 200 angesteckt
ist und sich so im kabelgebundenen Betriebsmodus befindet. Die Ladestationen
weisen dabei einen Stromnetzanschluss auf und stehen über Datenkabeln
mit dem Zentralrechner 300 in Verbindung.
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Mit
dem in 4 gezeigten Blockschaubild wird
der Betrieb des in 3 gezeigten
Prüfstands veranschaulicht.
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Die
obere, über
Funk mit dem Zentralrechner verbundene Wegstellvorrichtung 100 ist
dabei in den Fahrerraum des stilisiert dargestellten Kraftfahrzeug K1
eingesetzt. Vor dem Start des Prüfauftrags
wurde das auf dem Zentralrechner abgelegte Steuerprogramm G1 per
Funkmodul 310 vom Zentralrechner 300 auf die Wegstellvorrichtung 100 tranferiert,
um so die Steuerelektronik der Wegstellvorrichtung 100 auf
den gewünschte
Auftrag zu programmieren. Ebenfalls per Funk wird laufend eine per
Diagnosestecker D abgegriffene Ist-Motordrehzahl n(t) an die Wegstellvorrichtung 100 übermittelt.
Die Wegstellvorrichtung 100 betätigt nun das Gaspedal G, um
die Drehzahl des Motors M auf einen Soll-Drehzahlverlauf gemäß des Steuerprogramms A und
der Ist-Drehzahl
n(t) zu regeln. Der Zentralrechner erfasst dabei per Diagnosestecker
die zu überprüfenden Motordaten
DM1.
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Die
mittlere Wegstellvorrichtung 100 ist in den Fahrerraum
des noch stärker
stilisiert dargestellten Kraftfahrzeug K1 eingesetzt. Vor dem Start
des Prüfauftrags
wurde das auf dem Zentralrechner abgelegte Steuerprogramm B2 per
Datenleitung über den
Notstecker 210 und die Ladestation 200 vom Zentralrechner 300 auf
die Wegstellvorrichtung 100 transferiert, um so die Steuerelektronik
der Wegstellvorrichtung 100 auf den gewünschte Auftrag zu programmieren.
Die Wegstellvorrichtung 100 betätigt nun entsprechend dem Steuerprogramm
B2 das Bremspedal B und erfasst die Messdaten DB2, beispielsweise
Bremspedalkraft und Verfahrweg der Spindel, die nach Abschluss des
Prüfauftrags
an den Zentralrechner übertragen
werden.
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Die
untere Wegstellvorrichtung 100 befindet sich in der Ladebucht
der unteren Ladestation 200 und wird über das Stromnetz aufgeladen. Über die Datenleitung
zwischen der Ladestation 200 wird ein Steuerprogramm X
vom Zentralrechner 300 auf die Wegstellvorrichtung 100 aufgespielt.
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Auf
dem Zentralrechner sind verschiedene Steuerprogramme G1 bis X für verschiedene
Prüfaufträge und Fahrzeugtypen
abgelegt. Zudem weist der Zentralrechner eine Datenbank DB auf,
in der die Messdaten DM1, DB2 gespeichert werden. Die Verwaltung
der Wegstellvorrichtungen 100 und der Ladestationen 200,
die Zuweisung der Prüfaufträge und Steuerprogramme
und die Kategorisierung und Auswertung der Messdaten erfolgt mit
einem Prüfstandmanagementsystem
PM, das auf dem Zentralrechner 300 implementiert ist. Das
Prüfstandmanagementsystem
PM weist dabei eine Schnittstelle zur Produktionsplanung und -steuerung
PPS auf, so dass die Messdaten für
die Gesamtlogistik zur Verfügung
stehen, bzw. so dass der Prüfstand
in das Fertigungsgesamtkonzept einbezogen werden kann.
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Mit
dem gezeigten Prüfstand
lässt sich
beispielsweise für
die Überprüfung der
Bremshydraulik des Kfz K2 folgender Ablauf umsetzen:
- – Fahrzeugdaten
werden von einem (Fertigungs)-Leitrechner
PPS an den Zentralrechner 300 des Prüfstands übermittelt;
- – dementsprechend
fällt der
Zentralrechner 300 eine Entscheidung, welches Steuerprogramm (hier:
B2) bzw. welche Prüfparameter
und welche Wegstellvorrichtung 100 bzw. welches Handset 100 angewählt werden;
- – Übermittlung
der Prüfparameter
B2 über
Ladestation 200, Notstecker 210 oder Funk 310 an das
Handset 100 (hier: per Notstecker 210);
- – Handset 100 meldet
Empfang der Daten durch Klartextanzeige 30.1 und Leuchtdiode;
- – Bediener
setzt Adapter- bzw. Befestigungsschiene und Handset 100 ins
Fahrzeug K2 ein;
- – Bediener
betätigt
Startknopf an Handset 100;
- – Automatischer
Start und Abarbeitung des Prüfauftrags
entsprechend dem Steuerprogramm B2;
- – Anzeige
der gemessenen Werte sowie der Prüfparameter nach jedem Prüfgang auf
der Klartextanzeige 30.1 mit OK/NOK-Entscheidung.
- – Anzeige
OK/NOK als Endentscheidung für
das Fahrzeug auf der Klartextanzeige 30.1 und über die
Leuchtdiode;
- – Zurückfahren
des Handsets 100 in Grundstellung;
- – In
der Grundstellung Übermittlung
der Messdaten (hier: DB2) per Funk oder Auslesen der Daten über Notkabel/-stecker
bzw. Ladestation (hier: über
Notstecker 210);
- – Warten
auf weitere Anweisungen.
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Dabei
kann das abzuarbeitende Steuerprogramm B2 die folgenden Schritte
S0 bis S5 umfassen. Die 5 und 6 zeigen dazu den Ablauf
des Prüfauftrags
in einem Kraft-Zeit-Diagramm
(6) und in einem Weg-Zeit-Diagramm
(5). Das Steuerprogramm
ist dabei in die Schritte S0 und S1 für das Anfahren und die Vorhübe einerseits
und die Schritte S2 bis S5 für
den Haupthub andererseits unterteilt.
- • S0: Rückfahren
der Spindel 6 für
Nullpunkteinstellung bzw. -kontrolle.
- • S1:
Fahren von Vorhüben,
wobei Vorhubanzahl, Vorhubweg und Vorhubkraft durch übermittelte Prüfparameter
vorgegeben ist. Jeder Vorhub wird gefahren, bis entweder eine vorgeschriebene Kraft
(übergebener
Prüfparameter)
oder ein Maximalweg Xmax (übergebener
Prüfparameter)
erreicht ist. Danach wird die Spindel zurückgefahren, bis eine obere
Pedalkontaktschwelle F1 unterschritten ist (bis die aufgenommene
Kraft eine Soll-Pedalkontaktkraft
F1 unterschreitet) und dort eine Zeit tlx zur Beruhigung des Bremssystem
abgewartet, bevor ein erneuter Vorhub gefahren wird. Der letzte
Vorhub wird gefahren, bis die auch später im Haupthub benötigte Soll-Prüfkraft Fsoll erreicht
ist. Falls diese nicht erreicht wird, ohne den Maximalweg Xmax der
Spindel zu überschreiten,
bricht das Steuerprogramm ab, ansonsten wird bis auf die untere
Pedalkontaktschwelle F0 zurückgefahren,
die um eine bestimmten Versatz ΔFo
(z.B. eine Sekunde bei festgelegter, langsamer Verfahrgeschwindigkeit) unter
der oberen Kontaktschwelle F1 liegt.
- • S2:
von dort aus Pedalsuche bzw. es wird langsam wieder an das Pedal
B bzw. die obere Pedalkontaktschwelle F1 herangefahren (Weg 1);
Auswertung (Vergleich der Ist-Pedalkraft mit einer Soll-Pedalkontaktkraft
F1 an der oberen Pedalkontaktschwelle).
- • S2a:
schnelleres Weiterfahren bis Soll-Prüfkraft Fsoll
(übergebener
Prüfparameter)
erreicht ist (Weg 2) bei kontinuierlichem Vergleich der
Ist-Pedalkraft mit der Soll-Pedalkraft.
- • S3:
Kraft auf Soll-Prüfkraft
Fsoll halten bis zum Ablauf einer Zeit t3 (übergebener Prüfparameter) zum
Stabilisieren des Bremssystems, Spindelhub entsprechend nachstellen
(Weg 3).
- • S4:
Kraft auf Soll-Prüfkraft
Fsoll halten bis zum Ablauf einer Prüfzeit t4 (übergebener Prüfparameter),
Spindelhub entsprechend nachstellen (Weg 4), Durchführen des
Lecktests über
Parametervergleich.
- • S5:
Rückfahren
der Spindel.
- • Gesamtwegkontrolle über Maximalhubvorgabe Xmax
(übergebener
Prüfparameter);
Abbruch wenn Gesamtweg überschritten
wird;
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Die
Erfindung verkörpert
sich somit in den genannten Merkmalen in jedweder sinnvollen Kombination.
Sie ist jedoch nicht auf die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt.
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So
können
zusätzlich
zu den gezeigten Elementen des Prüfstands noch verschiedene Peripheriegeräte vorgesehen
sein. Insbesondere können diese
optionalen Peripheriegeräten
zusammen mit einer oder mehreren Ladestationen auf einem Ablagetisch
montiert sein. Es wäre
ebenfalls denkbar eine Ladestation mit mehreren Ladebuchten zur
Aufnahme jeweils einer Wegstellvorrichtung und optionale Peripheriegeräte als Gesamteinheit
vorzusehen.
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Als
optionale Peripherie wäre
es beispielsweise denkbar, an den Ladestationen 200 (Funk)-Scanner
vorzusehen, um als Sicherheitsredundanz gegen einen Ausfall der
Datenübertragung oder
des Zentralrechners 300 das Einscannen von mit den zu überprüfenden Fahrzeugen
mitgeführten Datenblättern zu
ermöglichen,
auf denen die gewünschten
Prüfparameter
in einer vorgegebenen Ordnung verzeichnet sind.
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Ferner
können
Etiketten- oder Einzelblattdrucker an den Ladestationen bzw. den
Ablagetischen vorgesehen sein, die zur Datenübertragung an die Ladestation 200 oder
den Zentralrechner 300 angeschlossen sind. Etikettendrucker
erlauben es dem Werker, nach dem Ausführen des jeweiligen Prüfauftrags
Etiketten auszudrucken und am zugehörigen Fahrzeug aufzukleben,
während
mit Einzelblattdruckern Auswertungen zu statistischen Zwecken ausgedruckt
werden können,
z.B. Toleranzkarten.
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Ferner
kann ein Funk-Ortungssystem vorgesehen sein, beispielsweise mit
mehreren Peilsendern, deren Signale von den Wegstellvorrichtungen 100 empfangen
und dann in Positionssignale umgerechnet werden, die vom Zentralrechner 300 ausgewertet
werden können.
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Als
weitere mit dem Zentralrechner 300 verbundene Station könnte eine
Eichstation vorgesehen sein, mit der eine Simulation eines Prüfvorgangs
in einem der Kraftfahrzeuge durchgeführt werden kann. Dazu kann
eine an den Zentralrechner datenleitend angeschlossene Aufnahme
für eine
der Wegstellvorrichtungen bzw. der Handsets 100 vorgesehen
sein, wobei das Handset 100 gemäß eines vorgegebenen Prüfprogramms
gegen einen federgekoppelten Verfahrschlitten verfahren wird, mit
dem ein Pedal des Kraftfahrzeugs simuliert wird. Eine Messung der
Kraft und des Weges zur Eichung des jeweiligen Handsets kann dabei
mit einem Kraftmesser am Verfahrschlitten und einem dort angebrachten
Eichlineal vorgenommen werden. Die Auswertung der Eichung kann dann
lokal oder am Zentralrechner vorgenommen werden.
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Selbstverständlich sind
weitere Abweichungen von den dargestellten Ausführungsformen möglich, ohne
den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Insbesondere
ist die Anzahl der Wegstellvorrichtungen 100 nicht auf
drei und die der Ladestationen nicht auf zwei beschränkt. Es
können
sowohl mehr als auch weniger eingesetzt werden. Auf dem Zentralrechner 300 können eine
Vielzahl verschiedener Steuerprogramme abgelegt sein und nicht nur
die gezeigten. Der Zentralrechner 300 muss keine örtlich festgelegte
Workstation sein, sondern kann auch eine Netzwerkapplikation oder
eine Emulation auf einem anderen Rechner sein.
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Es
ist zudem klar, dass nicht nur gleiche Wegstellvorrichtungen 100 und
Ladestationen 200 eingesetzt werden können, sondern auch unterschiedlich
aufgebaute.
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Es
wird somit ein Prüfstand
zur automatisierten Überprüfung von
pedalbetätigt
veränderbaren Fahrzeugparametern
(DM1, DB2) von Kraftfahrzeugen (K1, K2) beschrieben. Der Prüfstand hat
eine erste Anzahl Wegstellvorrichtungen (100), die in einem
Fahrerraum eines Kraftfahrzeugs verankerbar sind und eine elektromotorisch
(17) linear verschiebbare Spindel (6) zur steuerbaren
Pedalbelastung und aufladbare Akkumulatoren (20) aufweisen,
sowie eine programmierbare Steuerelektronik (28) zur Steuerung
und Überwachung
des Betriebs und zur Erfassung von Messdaten (DB2), die mit entsprechenden
Sensoren (2, 19) erfasst werden, wobei die Steuerelektronik
(28) und die Akkumulatoren (20) sind über einen
Ladestecker (22) zugänglich.
Ferner hat der Prüfstand
eine zweite Anzahl Ladestationen (200) zum Laden der Akkumulatoren
(20), die eine für den Ladestecker
(22) passende Steckdose aufweisen und an ein Stromnetz
angeschlossen sind. Dabei steht die zweite Anzahl Ladestationen
(200) datenleitend mit einem Zentralrechner (300)
in Verbindung, auf dem Steuerprogramme für die Steuerelektronik gespeichert
sind.