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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Spurführung eines Fahrzeugs am Bandende
einer Produktionsstraße
zur Durchführung
von Fahrversuchen auf einem Rollenprüfstand.
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Aus
der
EP 0 134 255 A1 ist
ein Fördersystem
zum Transport von Fahrzeugen im Produktionsprozess bekannt. Dazu
wird das Chassis des Fahrzeugs stützend auf einem Förderelement
gelagert, das im Produktionsbereich bewegbar ist. In der Transportposition
des Förderelements
sind die Räder des
Fahrzeugs schwebend ohne Bodenkontakt. Die Bewegung des Fahrzeugs
erfolgt dann rein über
die Bewegung des Förderelements.
An definierten Punkten der Produktionsanlage ist das Förderelement
insoweit absenkbar, dass das Fahrzeug auf seinen Rädern aufsteht.
In diesem Zustand kann das Fahrzeug an einem Rollenprüfstand bestimmten
Tests unterzogen werden. Zum Weitertransport in der Produktionslinie
wird das Förderelement
wieder so weit angehoben, dass dieses Förderelement das Fahrzeug trägt.
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Aus
der
DE 36 41 424 C2 ist
es bekannt, eine Messung der seitlichen Positionierung des Fahrzeugs
vorzunehmen, bevor dieses nach einem Test auf einem Rollenprüfstand von
dem Förderelement wieder
aufgenommen wird. Bei einer Abweichung von der Sollposition in seitlicher
Richtung kann einem im Fahrzeug sitzenden Fahrzeugführer angezeigt werden,
dass durch entsprechende Lenkeinschläge die seitliche Positionierung
der Fahrzeug zu korrigieren ist. Damit kann das Fahrzeug in die
richtige Sollposition gebracht werden, in der das Fahrzeug wieder
von dem Förderelement
aufgenommen werden kann.
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Derzeit
erfolgt demnach eine Funktionsprüfung
des Fahrzeugs in definierten Fahrzuständen, indem das Fahrzeug in
einen Rollenprüfstand
eingebracht wird, in dem die entsprechenden Fahrbedingungen simuliert
werden.
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Derartige
Rollenprüfstände können sowohl als
sogenannte Scheitelrollenprüfstände ausgestaltet sein
sowie auch als Doppelrollenprüfständen. Bei den
Scheitelrollenprüfständen stehen
die Räder
des Fahrzeugs auf dem obersten Punkt einer Rolle auf, durch deren
Drehung bzw. auf das Fahrzeug wirkenden Belastung die Fahrbedingungen
simuliert werden. Um zu vermeiden, dass das Fahrzeug dabei von diesem
Punkt auf den Rollen des Rollenprüfstandes abrollt, sind sogenannte
Halterollen vorhanden, die ebenfalls an den Rädern des Fahrzeugs anliegen. Bei
den Doppelrollenprüfständen sind
den Fahrzeugrädern
zwei Rollen zugeordnet, so dass sich die Fahrzeugräder zwischen
den beiden Rollen befinden.
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Durch
die Simulation der Fahrbedingungen kann es zu seitlichen Bewegungen
des Fahrzeugs kommen, die ausgeglichen werden müssen, um zu vermeiden, dass
die Reifen des Fahrzeugs zu häufigen
seitlichen Kontakt mit Anschlagpuffern bekommen. Diese seitlichen
Kontakte führen
zu Abnutzungen des Reifens. Zu diesem Zwecke sitzt derzeit eine Bedienungsperson
in dem Fahrzeug, während
dieses auf dem Rollenprüfstand
geprüft
wird. Diese Bedienungsperson muss durch entsprechende Lenkbewegungen
die seitlichen Bewegungen des Fahrzeugs ausgleichen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Fahrzeugproduktion
effizienter zu gestalten.
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Diese
Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren
gemäß Anspruch
1 gelöst,
indem eine Lenkradgreifeinheit vorhanden ist, mit der das Lenkrad
gegriffen wird, wobei weiterhin eine Sensoranordnung vorhanden ist
zur Erkennung einer Seitenbewegung des Fahrzeugs, wobei die Ausgangssignale
der Sensoranordnung einer Regeleinrichtung zugeführt werden, von der wenigstens ein
Stellelement an der Lenkradgreifeinheit angesteuert wird, mit dem
eine Lenkraddrehung eingeleitet wird zum Ausgleich der Seitenbewegung
des Fahrzeugs.
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Vorteilhaft
wird es dadurch möglich,
dass während
des Prüfvorganges
keine Bedienungsperson mehr im Fahrzeug sein muss.
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Dies
erweist sich insofern als vorteilhaft, weil durch die automatisierte
Regelung eine schnellere Reaktion und ein schnelleres Eingreifen
zur Durchführung
der notwendigen Lenkbewegungen möglich ist.
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Es
ist möglich,
die Datenübertragung
zur Ansteuerung des Stellelementes an der Lenkradgreifeinheit drahtlos
mittels einer Funk-, Ultraschall- oder Infrarotübertragung zu realisieren.
Ebenso kann die Datenübertragung
drahtgebunden erfolgen. Gerade letzteres führt zu einer Verbesserung der
Sicherheit bei der Datenübertragung.
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Bei
der Ausgestaltung des Verfahren nach Anspruch 2 greift die Lenkradgreifeinheit
von außen durch
eine geöffnete
Seitenscheibe des Fahrzeugs in das Fahrzeug hinein, wobei die Lenkradgreifeinheit mittels
wenigstens einem Führungselement
mit dem Fahrzeug mitgeführt
wird von einer Abstellposition des Fahrzeugs vor dem Rollenprüfstand als
Einfahrtposition des Fahrzeugs in den Rollenprüfstand bis zu einer Abstellposition
des Fahrzeugs hinter dem Rollenprüfstand als Ausfahrtposition
des Fahrzeugs aus dem Rollenprüfstand,
wobei die Lenkradgreifeinheit nach dem Entkoppeln der Lenkradgreifeinheit
an der Abstellposition motorisch an die Einfahrtposition zurück bewegt
wird.
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Beim
Abstellen des Fahrzeugs in der Abstellposition des Fahrzeugs vor
dem Rollenprüfstand
wird die Lenkradgreifeinheit angekoppelt. Indem diese Lenkradgreifeinheit
mit dem Fahrzeug mitgeführt wird,
kann durch eine entsprechende Ansteuerung der Steuergeräte für das Motormanagement,
das Getriebemanagement und den aktiven Bremseneingriff durch eine
Automatisierung der Lenkeingriffe das Fahrzeug selbsttätig in den
Rollenprüfstand
hinein gefahren und auch – nach
Abschluss der durchzuführenden
Prüfungen – wieder
heraus gefahren werden.
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Hierbei
erweist es sich als vorteilhaft, dass auch während einer eventuellen Wartezeit
auf das Freiwerden des Rollenprüfstandes
keine Bedienungsperson im Fahrzeug warten muss.
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Bei
der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird von einer Leitstelle zur
Produktionssteuerung ein Aufforderungssignal an ein in der Einfahrtposition
eines Rollenprüfstandes
wartendes Fahrzeug übermittelt,
wenn der Rollenprüfstand
von der Leitstelle als frei erkannt wird, wobei abhängig von
diesem Aufforderungssignal Steuersignale an die Motor-, die Getriebesteuerung
und die Steuerung der Fahrzeugbremse ausgegeben werden, mit denen
das Fahrzeug in den Rollenprüfstand
bewegt wird, wobei bei der Einfahrt des Fahrzeugs in den Rollenprüfstand eine
Steuerung der Seitenbewegung des Fahrzeugs mittels der Lenkradgreifeinheit
vorgenommen wird und wobei nach Beendigung der Prüfungen auf
dem Rollenprüfstand
Steuersignale an die Motor-, die Getriebesteuerung und die Steuerung
der Fahrzeugbremse ausgegeben werden, mit denen das Fahrzeug aus
dem Rollenprüfstand
herausgefahren wird, wobei bei der Ausfahrt des Fahrzeugs aus dem
Rollenprüfstand
eine Steuerung der Seitenbewegung des Fahrzeugs mittels der Lenkradgreifeinheit
vorgenommen wird.
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Anspruch
3 beschreibt die automatisierte Bewegung des Fahrzeugs in den Rollenprüfstand sowie aus
dem Rollenprüfstand
ebenso wie die automatisierte Durchführung der Prüfvorgänge im Rollenprüfstand.
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Im
laufenden Produktionsprozess erfolgt üblicher Weise ohnehin eine
Kommunikation zwischen Steuergeräten
im Fahrzeug und einer Produktionsleitstelle. Vorteilhaft kann über diese
Kommunikation das Fahrzeug veranlasst werden, selbsttätig in den Rollenprüfstand einzufahren,
wenn dieser von der Leitstelle als frei erkannt wird.
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Bei
der Ausgestaltung des Verfahrens nach Anspruch 4 ist an der Lenkradgreifeinheit
eine Kamera angeordnet, die auf das Armaturenbrett des Fahrzeugs
gerichtet ist und deren Signale einer Auswerteeinheit zugeführt werden.
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Vorteilhaft
wird es damit möglich,
während der
simulierten Fahrsituationen die Anzeigeeinrichtungen im Armaturenbrett
zu kontrollieren auf die ordnungsgemäße Funktion der Anzeigeeinrichtungen. Dies
kann erfolgen, indem das von der Kamera erfasste Bild mit bestimmten
Sollzuständen
verglichen wird, wobei diese Sollzustände abhängig sein können von der gerade vorliegenden
simulierten Fahrsituation und/oder von deren Funktionsprüfungen,
die zur Prüfung
von Anzeigeeinrichtungen im Armaturenbrett vorgenommen werden.
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Anspruch
5 betrifft eine Vorrichtung, bei der die Lenkradgreifeinheit drehbar
um die Lenkachse gelagerte Mittel zur Befestigung am Lenkrad aufweist sowie
eine Spannvorrichtung, mit der die Mittel zur Befestigung am Lenkrad
gegenüber
dem Fahrzeug verspannbar sind.
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Diese
Verspannung gegenüber
dem Fahrzeug kann beispielsweise erfolgen, indem nach dem Greifen
des Lenkrades die Lenkradgreifeinheit gegenüber dem Fahrzeugboden abgestützt wird
Ebenso ist es möglich,
die Abstützung
gegenüber
der Sitzfläche
und/oder der Rückenlehne
des Fahrersitzes vorzunehmen, gegen das Armaturenbrett und/oder die
Windschutzscheibe.
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Bei
dieser Ausgestaltung muss die Lenkradgreifeinheit vorteilhaft nicht
außen
am Fahrzeug mitgeführt
werden. Insbesondere bei einer nicht drahtgebunden Kommunikation
ergibt sich so die Möglichkeit,
die Erfindung in einfacher Weise und ohne Veränderungen an der Produktionsanlage
selbst umzusetzen.
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Bei
der Ausgestaltung nach Anspruch 6 ist die Lenkradgreifeinheit von
außen
durch die geöffnete
Seitenscheibe des Fahrzeugs in das Fahrzeug hinein führbar, wobei
die Lenkradgreifeinheit Mittel aufweist zur Befestigung am Lenkrad
des Fahrzeugs, wobei diese Mittel drehbar um die Lenkachse des Fahrzeugs
sind.
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Vorteilhaft
kann eine derartige Lenkradgreifeinheit außerhalb des Fahrzeugs abgestützt werden,
so dass eventuelle Beschädigungen
im Fahrzeuginnenraum vermieden werden können.
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Bei
der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist die Lenkradgreifeinheit über eine
im Bodenbereich, im Wandbereich und/oder im Deckenbereich des Fahrzeugsprüfstands
befestigte Spurführung
geführt.
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Vorteilhaft
kann damit das Einfahren in den Rollenprüfstand und das Ausfahren aus
dem Rollenprüfstand
automatisiert werden, weil die Lenkradgreifeinheit der Bewegung
des Fahrzeugs folgen kann.
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Bei
der Ausgestaltung nach Anspruch 8 weist die Lenkradgreifeinheit
eine mit einer Auswerteeinheit verbundene Kamera auf, die auf das
Armaturenbrett des Fahrzeugs gerichtet ist.
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Vorteilhaft
lassen sich mit dieser Kamera auch automatisierte Funktionstest
von Anzeigeeinrichtungen im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs
realisieren. Dazu können – abhängig von
aktuellen Fahrbedingungen auf dem Rollenprüfstand und/oder abhängig von
anderen eingestellten Parametern des Fahrzeugs – die erkannten Bilder der
Kamera mit entsprechenden Erwartungswerten verglichen werden. Aus
Abweichungen kann auf Funktionsstörungen geschlossen werden.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung näher dargestellt. Es zeigt dabei
im einzelnen:
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1:
eine erste Ausführungsform
eines Rollenprüfstandes
mit einem Einfahrtbereich und einem Ausfahrtbereich,
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2:
eine weitere Ausführungsform
eines Rollenprüfstandes
mit einem Einfahrtbereich und einem Ausfahrtbereich,
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3:
eine Detailansicht zur Darstellung der 1,
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4:
eine Detailansicht zur Darstellung der 2,
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5:
eine Darstellung einer Lenkradgreifeinheit zur Darstellung der 1 und 3 und
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6:
eine Darstellung einer Lenkradgreifeinheit zur Darstellung der 2 und 4.
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1 zeigt
eine erste Ausführungsform
eines Rollenprüfstandes 1 mit
einem Einfahrtbereich 2 und einem Ausfahrtbereich 3.
Sowohl im Einfahrtbereich 2 als auch im Ausfahrtbereich 3 können Fahrzeuge
abgestellt werden, wenn diese an den Rollenprüfstand 1 gebracht
werden, dieser aber noch durch die Prüfung eines anderen Fahrzeugs
belegt ist. Die Lenkradgreifeinheit 4 lässt sich bereits beim Abstellen
des Fahrzeugs anbringen.
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Wenn
von dem Produktionsleitsystem erkannt wird, dass der Rollenprüfstand 1 frei
ist, weil dies Funktionsprüfung
des anderen Fahrzeugs beendet ist und dieses den Rollenprüfstand 1 verlassen hat,
können
die Steuergeräte
des Motor- und/oder Getriebemanagements Stellelemente im Fahrzeug derart
ansteuern, dass dieses Fahrzeug selbsttätig in den Rollenprüfstand 1 einführt.
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Es
ist zu sehen, dass eine umlaufende Führung 5 für die Lenkradgreifeinheit 4 vorgesehen
ist. Diese Führung 5 ist
in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
an der Decke montiert.
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Bei
der selbsttätigen
Fahrt des Fahrzeugs wird die Lenkradgreifeinheit vorteilhaft durch
die Bewegung des Fahrzeugs in der Führung 5 mitgezogen.
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Wenn
das Fahrzeug nach der Durchführung der
Prüfungen
in dem Rollenprüfstand 1 diesen
wieder verlassen hat, wird im Ausfahrtbereich 3 die Lenkradgreifeinheit 4 wieder
demontiert. Das Fahrzeug kann dann aus dem Ausfahrtbereich weg gefahren
werden.
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Dadurch
dass die Führung 5 umlaufend
ausgebildet ist, kann die Lenkradgreifeinheit 4 wieder
zu dem Einfahrtbereich 2 zurück geführt werden. Vorteilhaft wird
die Lenkradgreifeinheit daher nach deren Demontage vom Fahrzeug
im Ausfahrtbereich 3 motorisch zum Einfahrtbereich 2 zurück bewegt.
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Es
ist zu sehen, dass eine umlaufende Führung 5 vorhanden
ist. Weiterhin ist auf der anderen Seite noch eine umlaufende Führung 6 montiert.
Dadurch lassen sich für
Fahrzeuge, die als Rechtslenker ausgebildet sind, ebenfalls in einfacher
Weise entsprechende Lenkradgreifeinheiten montieren.
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Sofern
die (nachher noch näher
zu beschreibenden) Querausleger der Lenkradgreifeinheit 4 lang genug
ausgebildet bzw. lang genug telekopierbar sind, können auch
als Rechtslenker ausgebildete Fahrzeuge durch eine Lenkradgreifeinheit
bewegt werden, die durch das linke Seitenfenster in das Fahrzeug
eingreift. Zu beachten ist hier lediglich dass wegen der Verlängerung
der Hebelarme die abzustützenden
Momente größer werden.
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Es
ist zu sehen, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Lenkradgreifeinheiten 4 im
am Fahrzeug montierten Zustand entlang der äußeren Längsschiene nach vorne geführt werden.
Dadurch wird vorteilhaft in der Breite Platz gespart. Um die Lenkradgreifeinheiten
an nachfolgenden Fahrzeugen vorbei bewegen zu können, sind diese in vertikaler Richtung
teleskopierbar und/oder im oberen Aufhängungspunkt um eine horizontale
Achse schwenkbar, so dass die Lenkradgreifeinheiten 4 entlang
der innen liegenden Führungsschiene über nachfolgende Fahrzeuge
hinweg zurück
bewegt werden können.
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2 zeigt
eine alternative Ausgestaltung zur Darstellung der 1.
Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen wie
in 1.
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2 zeigt
im Unterschied zur Darstellung der 1, dass
die Lenkradgreifeinheiten 7 hier nicht nur im Deckenbereich
sondern auch im Bodenbereich gefürt
sind.
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Anstelle
der Führungsbahn 5 sind
daher zwei Führungsbahnen 8 und 9 zu
sehen. Ebenso sind anstelle der Führungsbahn 6 die beiden
Führungsbahnen 10 und 11 vorhanden.
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Bei
dieser Ausgestaltung werden allerdings die Lenkradgreifeinheiten 7 bei
der Bewegung am im Fahrzeug montierten Zustand entlang der inneren Führungsschiene
geführt
und entlang der äußeren Führungsschiene
zurück
geführt.
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3 zeigt
eine Detailansicht zur Darstellung der 1. Dabei
ist die Lenkradgreifeinheit 4 zu sehen, die am Fahrzeug
montiert ist. Die Lenkradgreifeinheit 4 wird im am Fahrzeug
montierten Zustand entlang der äußeren Führungsschiene 12 der Führungsbahn 5 bewegt.
Die Lenkradgreifeinheit 4 wird motorisch entlang der inneren
Führungsschiene 13 der
Führungsbahn
vom Ausfahrtbereich in den Einfahrtbereich des Rollenprüfstandes
zurück
geführt.
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4 zeigt
eine Detailansicht zur Darstellung der 2. Die Lenkradgreifeinheit 7 wird
im am Fahrzeug montierten Zustand entlang der inneren Führungsschienen 14 und 15 der
Führungsbahnen 8 und 9 geführt. Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden die Lenkradgreifeinheiten 7 entlang der äußeren Führungsschienen 16 und 17 der
Führungsbahnen 8 und 9 zurück geführt.
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5 zeigt
eine Darstellung einer Lenkradgreifeinheit 4 zur Darstellung
der 1 und 3. Es ist zu sehen, dass die
Lenkradgreifeinheit 4 einen Querausleger 18 sowie
einen Vertikalausleger 19 aufweist. Sowohl der Querausleger 18 als
auch der Vertikalausleger 19 sind telekopierbar. Der Vertikalausleger 19 der
Lenkradgreifeinheit 4 ist noch um die vertikale Achse drehbar
gelagert (20). Weiterhin ist der Querausleger 18 um
die horizontale Achse drehbar gelagert, die sich in Längsrichtung
der Lenkradgreifeinheit 4 erstreckt (21) Die Lenkradgreifeinheit 4 weist
eine Klemmeinheit 22 auf, mit der das Lenkrad des Fahrzeugs
kraft- und/oder formschlüssig
gegriffen werden kann. Diese Klemmeinheit 22 ist gegenüber der
Lenkradgreifeinheit 4 drehbar gelagert. Diese drehbare
Lagerung ist motorisch antreibbar. Weiterhin ist ein Drehwinkelgeber
vorhanden, so dass die aktuelle Drehstellung erfasst werden kann.
Vorteilhaft ist diese Klemmeinheit gegenüber der Lenkradgreifeinheit 4 noch
insoweit drehbar, dass diese unabhängig von der Höhen- bzw.
Längeneinstellung des
Lenkrades im Fahrzeug das Lenkrad greifen kann.
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Um
die Nullstellung der Lenkung zu synchronisieren, wird vorteilhaft
der Drehwinkelgeber der Lenkradgreifeinheit 4 mit dem Drehwinkelgeber
des Fahrzeugs synchronisiert bei der Montage der Lenkradgreifeinheit 4.
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Weiterhin
ist noch zu sehen, dass auf der Lenkradgreifeinheit eine Kamera 23 montiert
ist. Wie bereits eingangs beschrieben lassen sich damit Anzeigeeinrichtung
im Bereich des Armaturenbretts überprüfen.
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6 zeigt
eine Darstellung einer Lenkradgreifeinheit 7 zur Darstellung
der 2 und 4.
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Es
handelt sich hierbei um eine Lenkradgreifeinheit 7, die
sowohl im Boden als auch in der Decke spurgeführt ist. Dies erweist sich
insofern als vorteilhaft, weil dadurch die beim Lenken auftretenden
Momente leichter aufgenommen werden können.
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Der
Querausleger 24 der Greifeinheit 7 ist wiederum
telekopierbar und entsprechend dem eingezeichneten Pfeil drehbeweglich
gelagert. Die Klemmeinheit 25 ist wiederum so gelagert,
dass diese den unterschiedlichen Lenkradeinstellungen im Fahrzeug
folgen kann.
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Im übrigen ist
der Ablauf mit einer Lenkradgreifeinheit 7 identisch zu
dem Ablauf mit einer Lenkradgreifeinheit 4. Dies betrifft
ebenso die Möglichkeit, eine
Kamera vorzusehen, auch wenn dies in 6 nicht
explizit gezeichnet ist.
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Es
ist ersichtlich, dass es auch möglich
ist, eine Lenkradgreifeinheit so auszugestalten, dass diese im Fahrzeuginneren
abgestützt
wird. Dies kann beispielsweise mittels teleskopierbarer Stützen im Bodenbereich
des Fahrzeugs erfolgen oder am Fahrzeugsitz (beispielsweise an der
Sitzfläche
oder der Rückenlehne).
Um Beschädigungen
beim Abstützen zu
vermeiden ist es auch möglich,
ein Andruckelement mit einer größeren Fläche zu gestalten.
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Bei
diesen Lenkradgreifeinheiten, die nicht von außen in das Fahrzeug hineingreifen,
lässt sich vorteilhaft
eine größere Unabhängigkeit
in der Bewegung des Fahrzeugs erreichen sowie auch im Hinblick auf
den Transportweg, auf dem die Lenkradgreifeinheiten zu den Einfahrtbereich
des jeweiligen Rollenprüfstandes
zurück
transportiert werden.