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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prüfstand und ein Verfahren zur Analyse von Fahrzeugbauteilen.
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Für die Produktentstehung von Fahrzeugen ist es typischerweise notwendig, die Montagekonzepte der Bauteile und daraus resultierend eine Auslegung aller Betriebsmittel sowie deren ganzheitlichen Planungs- und Beschaffungsprozess auszuarbeiten, bevor mit einer Serienherstellung des Fahrzeugs begonnen werden kann. Solche Betriebsmittel stellen beispielsweise das Cubing und der Meisterbock dar, mit deren Hilfe auch Anlieferqualitäten von Kaufteilen abgesichert und Montage- bzw. Prozessfehler zu einem frühzeitigen Zeitpunkt erkannt werden sollen. Damit wird das Ziel verfolgt, aussagekräftige Analysen durchzuführen, anhand derer Maßnahmen ergriffen werden können, durch die letztendlich bereits vor Serienanlauf eine Prozesssicherheit und damit eine Produktqualität des in Serie hergestellten Fahrzeugs gesteigert werden kann. Ein solcher Prüfstand ist beispielsweise aus der Druckschrift
EP 0 979 770 A2 bekannt. Auch die
DE 198 36 016 A1 offenbart einen derartigen Prüfstand.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Anwendungsbereich der Betriebsmittel als Prüfstände zu erweitern, um im Vorfeld einen möglichst ganzheitlichen Eindruck von geplanten Fahrzeugbereichen zu erhalten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Prüfstand zur Analyse von Fahrzeugbauteilen, insbesondere auch elektromechanischen, wobei das Cubing eine Nachgestaltung zumindest eines Teilbereichs einer Fahrzeugkarosserie aufweist, wobei die Nachgestaltung zur Montageabstimmung von im geplanten Fahrzeug zu verbauenden Fahrzeugteilen vorgesehen ist, wobei der Prüfstand eine Simulations- und Ansteuereinrichtung zur Funktionalitätsüberprüfung eines elektronisch ansteuerbaren Bauteils, das im geplanten Fahrzeug zu verbauen ist, umfasst, derart, dass die Kompatibilität des elektronisch ansteuerbaren Bauteils mit der elektronischen Fahrzeugarchitektur des geplanten Fahrzeugs zu überprüfen ist.
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Gegenüber dem Stand der Technik erlaubt der erfindungsgemäße Prüfstand nicht nur die Montageabstimmung der einzelnen Fahrzeugbauteile, sondern erlaubt darüber hinaus auch die Überprüfung der Kompatibilität des elektronisch ansteuerbaren Bauteils mit der elektronischen Fahrzeugarchitektur des geplanten Fahrzeugs in entsprechender Prüfumgebung. Dadurch lassen sich möglicherweise auftretende Konflikte vor Serienanlauf frühzeitig erkennen und entsprechende Abänderungen vornehmen. Insbesondere wird der Anwendungsbereich des Prüfstands durch die Funktionalitätsüberprüfung der elektronisch ansteuerbaren Bauteile erweitert und ein möglichst ganzheitlicher Eindruck von dem geprüften Teilbereich des Fahrzeugs gewonnen.
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Vorzugsweise steht die Simulations- und Ansteuereinrichtung des Prüfstands mit mehreren elektronisch ansteuerbaren Bauteilen in kommunikativem Kontakt und ist zum individuellen Ansteuern der einzelnen Bauteile ausgestaltet. Weiterhin ist es insbesondere vorgesehen, dass die Nachgestaltung Blockelemente, beispielsweise Alu-Blockelemente, umfasst, die auf einem Grundträger zusammengefügt werden, um einen Teilbereich des Fahrzeugs nachzugestalten bzw. nachzubilden. Beispiele für elektronisch ansteuerbare Bauteile sind Hauptscheinwerfer, Bugleuchten, insbesondere mit Blinker, Lenkstock im Cockpit, Vordersitze, hintere Sitze, insbesondere mit einer Rückenlehne, Schiebedach mit Sonnenrollos, Fensterheber, insbesondere mit Sonnenrollos, Außenspiegel, Powerlift-Heckdeckel, Heckspoiler, Heckleuchten im Seitenteil und im Heckdeckel.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Simulations- und Ansteuereinrichtung zur Funktionalitätsüberprüfung innerhalb einer elektronischen Fahrzeugarchitektur des geplanten Fahrzeugs, insbesondere für eine Restbus-Simulation, vorgesehen ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise die Kompatibilität der elektronisch ansteuerbaren Bauteile mit der elektronischen Fahrzeugarchitektur einschätzen und beurteilen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Prüfstand ein System aus Kabelkanälen bzw. Leerrohren zur Führung von Steuerungs- und/oder Energieversorgungsleitungen aufweist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Prüfstand Steuer- bzw. Energieversorgungsleitungen aufweist, über die die elektronisch ansteuerbaren Bauteile angesteuert bzw. mit Energie versorgt werden können. Besonders bevorzugt ist es dabei vorgesehen, dass die Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen, vorzugsweise die innerhalb der Kabelkanäle angeordneten Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen, zum überwiegenden Teil unterhalb der Blockelemente verlaufen. Weiterhin ist es vorgesehen, dass vordefinierte Verlegungspfade für die Kabelkanäle bzw. Leerrohre in die Nachgestaltung einkonstruiert sind. Dabei sind die Kabelkanäle vorzugsweise an dem rippenartigen Grundträger angebunden bzw. positioniert. Damit die Steuer- bzw. Energieversorgungsleitungen auch zu vom Grundträger beabstandeten elektronisch ansteuerbaren Bauteilen gelegt werden können, sind in die Blockelemente Aussparungen eingelassen, durch die die Steuer- bzw. Energieversorgungsleitungen hindurchführbar sind. Insbesondere sind die Aussparungen derart angeordnet bzw. ausgestaltet, dass sie eine einfache Entnahme einzelner Blockelemente erlauben, ohne dass die verlegten Steuer- bzw. Energieversorgungsleitungen aufwendig demontiert werden müssen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Prüfstand die notwendige Technik aufweist, wobei der erste Teil der Technik eine Energiequelle und der zweite Teil der Technik eine Simulations- und Ansteuereinrichtung, vorzugsweise mit CAN/LIN-BUS - Schnittstelle, umfasst. Insbesondere ist der erste Teil der Technik für die Energieversorgung der elektronischen Bauteile und der Simulations- und Ansteuereinrichtung vorgesehen. Dabei umfasst die Energieversorgung ein Batteriesystem, insbesondere ein solches das für die unterbrechungsfreie Versorgung des Prüfstands ausgelegt ist. Weiterhin ist es vorstellbar, dass der erste Teil der Technik zudem einen Sicherungskasten für die elektronisch ansteuerbaren Bauteile, einen Notausschalter und/oder eine Reset-Freischaltung aufweist. Weiterhin ist es denkbar, dass der erste Teil der Technik eine Relaisschaltung aufweist und/oder eine Klemme bereitstellt. Zum Aufladen der Energiequelle ist ein Ladekabel vorstellbar, das sich beispielsweise auf einer Kabeltrommel im ersten Teil der Technik aufrollen und mit einer externen Energieversorgung verbinden lässt. Im zweiten Teil der Technik werden vorzugsweise die von den einzelnen ansteuerbaren elektronischen Bauteilen erhaltenen Daten erfasst sowie Informationen an die elektronisch ansteuerbaren Bauteile gesendet und über die Schnittstelle dem Benutzer bereitgestellt. Insbesondere erlaubt eine weitere Schnittstelle die Kommunikation eines Computers, beispielsweise eines CAR-PCs, oder eines Auslesegeräts mit der Simulations- und Ansteuereinrichtung bzw. mit einer Datenbank der Simulations- und Ansteuereinrichtung. Denkbar ist auch, dass eine Bluetooth- oder WLAN-Verbindung zur drahtlosen Kommunikation bereitgestellt wird. Weiterhin ist vorzugsweise ein Datenlogger für die Restbussimulation vorgesehen. Insbesondere weist der zweite Teil der Technik eine notwendige Kommunikationstechnik, z.B. ein HSX-Interface, für die Kommunikation zwischen einzelnen Systemen und Originalsteuergerät, wie z.B. ein BCM2, auf. Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich mittels der Simulations- und Ansteuereinrichtung auch feststellen lässt, ob einzelne Fahrzeugteile bereits verbaut sind oder noch fehlen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die notwendige Technik oder Teile der notwendigen Technik zur mobilen Verwendung ausgestaltet ist/sind. Beispielsweise umfasst ein Gehäuse mit Rollen an der Unterseite dabei die notwendige Technik oder Teile der notwendigen Technik, sodass sich diese verschieben lassen. Insbesondere ist es vorstellbar, dass der Prüfstand modulartig ausgestaltet ist, um den Prüfstand bei Bedarf auseinanderzubauen und an einem anderen Standort wieder erneut aufzubauen. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die notwendige Technik für die Prüfung von Teilbereichen von verschiedenen Fahrzeugtypen ausgelegt ist/sind.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Simulations- und Ansteuereinrichtung zur drahtlosen Kommunikation mit einer Benutzereinheit ausgestaltet ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Benutzereinheit um ein Tablet, auf dem eine entsprechende Applikation installiert ist. Dabei ist es besonderes bevorzugt vorgesehen, dass sich durch ein Tippen auf ein Icon auf dem Tablet einzelne elektronisch ansteuerbare Bauteile auswählen und anschließend ansteuern lassen. Dadurch wird in vorteilhafter Weise eine benutzerfreundliche Bedienung des Prüfstands ermöglicht. Beispielsweise lassen sich mit dem Tablet auch notwendige Kalibrierläufe zum Anlernen der Endanschläge für einen Automatikbetrieb der elektronisch ansteuerbaren Bauteile darstellen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Analyse von Fahrzeugbauteilen mittels eines erfindungsgemäßen Prüfstands, wobei ein elektronisch ansteuerbares Bauteil an die Nachgestaltung angefügt wird und mittels der Simulations- und Ansteuereinrichtung eine Funktionalitätsüberprüfung, insbesondere innerhalb der elektronischen Fahrzeugarchitektur, durchgeführt wird.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
- Die 1 zeigt einen Prüfstand gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Zustand.
- Die 2 zeigt einen Prüfstand gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem zweiten Zustand.
- Die 3 zeigt einen Prüfstand gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem dritten Zustand
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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In 1 ist ein Prüfstand 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem ersten Zustand dargestellt. Beispielsweise ist für einen solchen Prüfstand 1 vorgesehen, dass er im Vorfeld der Serienherstellung dazu genutzt wird, die Montagefähigkeit von einzelnen Fahrzeugteilen oder eine Anlieferqualität von Kaufteilen zu beurteilen, um eine Prozesssicherheit bei der Montage in der späteren Serienherstellung und eine Produktqualität eines in Serie hergestellten Fahrzeugs zu steigern. Für ein solches Cubing umfasst ein Prüfstand eine Nachgestaltung 10 zumindest eines Teilbereichs einer Fahrzeugkarosserie. Insbesondere umfasst die Nachgestaltung 10 Blockteile 11, insbesondere Aluminium-Blockteile, die vorzugsweise zur Bildung der Nachgestaltung nebeneinander auf einem, insbesondere rippenartigen, Grundträger 12 angeordnet sind. In 2 ist ein Prüfstand in einem zweiten Zustand dargestellt, in dem nicht alle
Blockelemente 11 verbaut sind. Vorzugsweise handelt es sich bei den Blockelementen 11 um solche, die aus einem Block mit einer Toleranz kleiner als +/- 0,2 mm gefräst wurden. Zur Prüfung der Montagefähigkeit bzw. zur Montageabstimmung werden die zu prüfenden Fahrzeugbauteile an der Nachgestaltung 10 angebracht. Denkbar ist dabei, dass mehrere zu prüfende Fahrzeugbauteile am Prüfstand auf ihre Kompatibilität untereinander geprüft werden, indem sie zusammen bzw. nacheinander an der Nachgestaltung 10 montiert werden. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass elektronisch ansteuerbare und nicht- elektronisch ansteuerbare Bauteile im Prüfstand zur Montageabstimmung verbaut werden. Zur Funktionalitätsüberprüfung der elektronischen Bauteile, insbesondere innerhalb der elektronischen Fahrzeugarchitektur, ist vorzugsweise eine Simulations- und Ansteuereinrichtung vorgesehen. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der für das Cubing vorgesehene Prüfstand durch die Simulations- und Ansteuereinrichtung zur Restbus-Simulation ausgestaltet ist bzw. verwendet wird. Hierzu umfasst der Prüfstand Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen, die beispielsweise am rippenartigen Grundträger 12 entlanglaufen bzw. am Grundträger 12 angebracht sind. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen durch Aussparungen 13 in dem Blockelement 11, insbesondere durch Aussparungen 13 an der dem Grundträger 12 zugewandten Seite des Blockelements 11, oder zwischen dem Grundträger 12 und dem Blockelement 11 geführt werden. Dabei ist es vorstellbar, dass der Prüfstand unterhalb der Blockelemente 11 ein System aus Kabelkanälen 14 bzw. Leerrohren aufweist, wie es beispielsweise in 3 dargestellt ist, in der der Prüfstand in einem dritten Zustand ohne Blockelemente 11 illustriert ist. Durch die gezielt unterhalb der Nachgestaltung 10 verlaufenden Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen ist es in vorteilhafter Weise möglich, einzelne Blockelemente 11 aus dem Prüfstand ohne vergleichsweise großen Aufwand wieder zu entnehmen, insbesondere ohne dass die Steuerungs- bzw. Energieversorgungsleitungen einer solchen Entnahme im Weg stehen. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Prüfstand einen ersten Teil der Technik 5' und/oder einen zweiten Teil der Technik 5" umfasst. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Teil der Technik 5' ein Batteriesystem umfasst, beispielsweise eine Batterie, insbesondere eine Fahrzeugbatterie, oder durch mehrere Batterien, insbesondere mehrere Fahrzeugbatterien, im Wechsel eine Energieversorgung für die Simulations- und Ansteuereinrichtung und/oder die elektronisch ansteuerbaren Bauteile sichergestellt wird. Dabei ist es vorstellbar, dass die Batterie bzw. die mehreren Batterien wieder aufladbar sind, beispielsweise unter Verwendung eines auf einer Kabeltrommel aufgerollten Ladekabels. Denkbar ist auch, dass die Kabeltrommel in den ersten Teil der Technik 5' integriert ist und über ein auf der Kabeltrommel aufrollbares Ladekabel die Batterie mit einer Ladestation, beispielsweise nachts, verbindbar ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass ein Notausschalter und/oder eine Reset-Freischaltung in den ersten Teil der Technik 5' integriert ist, um bei einer möglichen Fehlfunktion Folgeschäden rechtzeitig entgegenzuwirken bzw. um eine Rücksetzung des Systems zu ermöglichen. Weiterhin ist es vorstellbar, dass der erste Teil der Technik 5' eine Relaisschaltung, eine Klemme 15 und/oder einen Sicherungskasten für alle Bauteile bzw. Verbraucher aufweist. Dadurch lässt sich mittels des ersten Teils der Technik 5' die gesamte Energieversorgung aller Verbraucher individuell kontrollieren.
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Im zweiten Teil der Technik 5" laufen die Steuerungsinformationen, d. h. also die von der Simulations- und Ansteuereinrichtung erfassten Daten, zusammen. Zur Kommunikation mit einer Benutzereinheit, beispielsweise einem Computer, einem Tablet, einem Smartphone oder einer Auswerteeinheit, umfasst der zweite Teil der Technik 5" verschiedene Schnittstellen. Dabei ist es vorstellbar, dass eine Schnittstelle zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise über Bluetooth, oder drahtgebundenen Kommunikation ausgestaltet ist. Bei der Verwendung einer Bluetooth-Kommunikation ist ein benutzerfreundlicher Zugriff, beispielsweise über eine Tablet-Applikation, auf das System möglich. Insbesondere ist es vorstellbar, über die Bluetooth-Kommunikation notwenige Kalibrierläufe für einen Automatikbetrieb darzustellen. Dabei lässt sich auf dem Tablet durch Tippen auf einen Icon zwischen den verschiedenen elektronischen Bauteilen, d. h. Verbrauchern, wechseln.
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Weiterhin ist es vorstellbar, dass der zweite Teil der Technik 5" einen Datenlogger zum Betrieb der Restbus-Simulation umfasst. Insbesondere ist die Verwendung von notwendigen Kommunikationstechniken zwischen Systemen, beispielsweise HSX-Interface, und/oder von Originalbauteilen, wie beispielsweise BCM2, vorgesehen.
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Weiterhin lässt sich anhand der im zweiten Teil der Technik 5" zusammenlaufenden Daten erkennen, welche Bauteile gegenwärtig verbaut sind bzw. welche Bauteile noch fehlen. Vorzugsweise kann die Simulation dabei automatisch an die Gegebenheiten angepasst werden.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass die notwendige Technik oder Teile der notwendigen Technik zur mobilen Verwendung ausgestaltet sind. Dazu umfasst ein Gehäuse mit Rollen an der Unterseite die notwendige Technik oder Teile der notwendigen Technik, mit denen das Verschieben der notwendigen Technik oder Teilen der notwendigen Technik ermöglicht wird. Weiterhin ist es vorstellbar, dass der Prüfstand modular zusammensetzbar ist. Denkbar ist auch, dass der Prüfstand jeweils für einen Teilbereich des Fahrzeugs, beispielsweise Seitenwände, einen Vorderwagen oder einen Meisterbock ausgelegt ist. Denkbar ist auch, dass der Prüfstand zur Verwendung bei verschiedenen Fahrzeugmodellen nutzbar ist.
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Beispiele für einen Verbraucher bzw. ein elektronisch ansteuerbares Bauteil sind Hauptscheinwerfer, Bugleuchten, insbesondere mit Blinker, Lenkstock im Cockpit, Vordersitze, hintere Sitze, insbesondere mit einer Rückenlehne, Schiebedach mit Sonnenrollos, Fensterheber, insbesondere mit Sonnenrollos, Außenspiegel, Powerlift Heckdeckel, Heckspoiler, Heckleuchten im Seitenteil und Heckdeckel.
