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Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung für Fahrzeug-Teilmodelle zur Simulation einer Seitenkollision bestehend aus einer Halterung zur Lagerung des Fahrzeug-Teilmodells, einem auf einer ersten Seite der Halterung auf einem Fahrzeugsitz der Prüfvorrichtung gelagerten Dummy und einem auf einer zweiten Seite der Halterung gelagerten Aktor zum Erzeugen einer Relativbewegung zu dem Dummy. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen von Fahrzeug-Teilmodellen in einer simulierten Seitenkollision.
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Aus der
DE 44 07 256 A1 ist eine Vorrichtung zum Simulieren eines Seitenaufpralls bekannt, die ein Deformationselement aufweist, dessen Steifigkeit der eines Kraftfahrzeugs entspricht. Das Deformationselement wird im Prüfablauf mittels einer bestimmten Energie auf ein beweglich gelagertes Fahrzeugseitenteil sowie einen Fahrzeugsitz mit einem Dummy beschleunigt, sodass ein einfach herstellbarer Komponentenprüfstand zur Verfügung gestellt wird.
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Die
DE 197 80 550 C2 offenbart einen Prüfstand zum Simulieren eines Seitenaufpralls, der einen auf dem Prüfaufbau gleitend gelagerten Fahrzeugsitz aufweist. Der Fahrzeugsitz wird bei Verzögerung des Prüfaufbaus relativ zu und in Richtung von Stellgliedern beschleunigt, sodass ein Dummy mit den Stellgliedern kollidiert.
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Eine Vorrichtung der genannten Art ist aus der
DE 10 2005 042 259 A1 bekannt. Es wird eine Schlittenanlage zur Simulation eines möglichst realistischen Seitencrashs offenbart, die zum Testen der Wirkung von Rückhaltesystemen, der Sitzstabilität und der Seitenschutzeinrichtungen geeignet ist. Sie weist hierzu einen mit einem Impuls beaufschlagbaren sowie verschiebbaren Primärschlitten auf, an dem Fahrzeug-Teilmodelle befestigt sind. Des Weiteren ist ein auf dem Primärschlitten gleitbar gelagerter Sekundärschlitten mit einem daran befestigten Fahrzeugsitz vorgesehen, der einen Dummy aufnimmt. Zur Simulation wird der Primärschlitten sowie der Sekundärschlitten aufeinander zu beschleunigt.
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Es sind weiterhin durch die
DE 10 2005 011 753 B3 ein Prüfstand für Fahrzeugseitenteile und ein Verfahren zur Simulation einer Seitenkollision eines Fahrzeugs bekannt. Der Prüfstand weist hierzu eine während des Prüfvorgangs raumfeste Adaptationseinrichtung zum Befestigen des Fahrzeugseitenteils sowie einen Prüfkörper auf, der einem Rumpf eines Dummys entspricht, der entlang einer vorgegebenen Bewegungsbahn gegen das Fahrzeuginterieur verlagerbar ist, wobei der Prüfkörper an einem Impaktorträger gehalten wird, zum gezielten Ausrichten des Prüfkörpers gegenüber dem Fahrzeuginterieur.
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Durch die
DE 10 2005 020 068 A1 ist ein Prüfstand für Kraftfahrzeugkomponenten bekannt, der das Deformationsverhalten von Karosserieteilen unter Crashbedingungen simuliert. Hierbei wird das Karosserieteil in Lagereinrichtungen gelagert, die die plastische Verformung der Fahrzeugumgebung des zu prüfenden Karosserieteils nachbilden.
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Die
DE 10 2008 053 992 B3 offenbart einen Prüfstand für Fahrzeugkomponenten, der eine ortsfeste Aufnahmevorrichtung für die zu prüfenden Komponenten aufweist sowie zwei Stoßkörper, die voneinander beabstandet sind, so dass das Auftreffen von mehreren Insassen auf eine gemeinsame Kraftfahrzeugkomponente simuliert werden kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Prüfvorrichtung und ein Verfahren zum Prüfen von Fahrzeug-Teilmodellen der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass die Prüfvorrichtung Fahrzeug-Teilmodelle mit geringen Rüstzeiten und ohne Einschussversuche prüfbar macht, wobei die Fahrzeug-Teilmodelle ohne eine Beeinflussung durch die Bewegung eines Dummys testbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Prüfvorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Verfahren gemäß den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist eine Prüfvorrichtung vorgesehen, bei der Fahrzeug-Teilmodelle prüfbar sind, ohne dass eine Beeinflussung der Fahrzeug-Teilmodelle durch die Bewegung eines Dummys gegeben ist, wobei zum Einrichten der Prüfvorrichtung geringe Rüstzeiten benötigt werden.
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Hierzu weist die Prüfvorrichtung für Fahrzeug-Teilmodelle zur Simulation einer Seitenkollision einen Dummy auf, der auf einem raumfest montierten Fahrzeugsitz gelagert ist, sowie eine Halterung zur Aufnahme der Prüflinge, also der Fahrzeug-Teilmodelle, die im Versuch mit ihrer einen Fahrgastraum bildenden Seite dem Dummy zugewendet angeordnet sind. Auf der dem Dummy abgewandten Seite der Fahrzeug-Teilmodelle ist ein Aktor vorgesehen, der mit einer Intrusionsplatte verbunden ist und diese relativ zu dem Dummy und somit auch zur Halterung und dem Fahrzeugsitz bewegt.
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Unter Fahrzeug-Teilmodelle wird vorliegend ein seitlicher Bereich eines Fahrzeugs verstanden, dieser kann die gesamte Seite eines Fahrzeugs umfassen, typischerweise ist hierunter jedoch nur ein Teilbereich einer Fahrzeugseite zu verstehen, wie zum Beispiel die B-Säule sowie die Fahrzeugtür mit den entsprechenden Innenverkleidungen, also dem Interieur des seitlichen Fahrgastraums, wie zum Beispiel die Türverkleidung. Des Weiteren kann unter Fahrzeug-Teilmodelle lediglich der seitliche Fahrgastraum, also das Interieur verstanden werden, wobei zum seitlichen Fahrgastraum auch passive Sicherheitsvorrichtungen, wie zum Beispiel Seitenairbags, gehören können.
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Durch die erfinderische Prüfvorrichtung wird also lediglich die Intrusionsplatte aktiv angetrieben und tritt mit einer hohen Reproduzierbarkeit auf die Prüflinge, die ebenso wie der Fahrzeugsitz und der Dummy ortsfest gelagert sind, sich also auch in einem gut reproduzierbaren Zustand befinden, sodass eine hohe Reproduzierbarkeit der Prüfung gegeben ist.
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Ein Nachteil des Stands der Technik, und zwar, dass durch die Bewegung des Dummys, die mit einer gewissen Varianz behaftet ist, eine Variation auch bei der Kontaktaufnahme des Dummys mit Seitenairbags oder anderen Teilen des Interieurs zu einer Streuung der Versuchsergebnisse bei einem Prüfling führen, die den Vergleich von Versuchsergebnissen unterschiedlicher Prüflinge erschwert, wird somit erfindungsgemäß vermieden. Hierdurch wird weiterhin vorteilhafterweise erreicht, dass Einschussversuche entfallen können und Rüstzeiten verringert werden.
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Weiterhin weist die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung eine geringere Komplexität und somit einen einfacheren Aufbau auf, da lediglich die Intrusionsplatte angetrieben wird.
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In einer besonders praxisgerechten Ausführungsform wird die Intrusionsplatte derart angetrieben, dass sie mit einer hohen Genauigkeit das Geschwindigkeitsprofil eines Weg-Zeit-Diagramms abfahren kann. Die Intrusionsplatte tritt somit mit einer besonders hohen Reproduzierbarkeit auf die Prüflinge, die sich ortsfest gelagert auch in einem gut reproduzierbaren Zustand befinden, sodass eine besonders hohe Reproduzierbarkeit der Prüfung gegeben ist.
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Hierbei wird die Intrusionsplatte nicht, so wie Versuchsobjekte ansonsten in bekannter Weise mittels eines Impulses beschleunigt, dessen Energie der Energie der simulierten Unfallenergie entspricht, sondern fährt ein definiertes Weg-Zeit-Diagramm ab, um eine aussagefähige Crashsimulation zu erzeugen.
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Wird ein Versuchsobjekt mittels eines Impulses angetrieben, also mit einer definierten Energiemenge, ist die Geschwindigkeit des Versuchsobjekts abhängig davon wie viel Energie bereits bei der Crashsimulation durch z. B. die Prüflinge aufgenommen worden ist. Das Weg-Zeit-Diagramm ist somit auch ein Ergebnis des Widerstands, der der Bewegung des Versuchsobjekts entgegenwirkt. Im Gegensatz hierzu wird erfindungsgemäß unabhängig von dem entgegenwirkenden Widerstand das definierte Weg-Zeit-Diagramm von der Intrusionsplatte abgefahren.
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Des Weiteren ist besonders bevorzugt, dass das Weg-Zeit-Diagramm im Rahmen von technischen Grenzen frei definierbar ist, es können also positive oder negative Beschleunigungen der Intrusionsplatte in jedem Bereich des Weg-Zeit-Diagramms erzeugt werden, sodass ein möglichst realitätsnaher Crash simuliert werden kann.
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Weiterhin bevorzugt ist, dass nur ein Aktor zur Versuchsdurchführung notwendig ist, wodurch die Komplexität der Prüfvorrichtung weiter verringert wird und dass das Rüsten der Prüfvorrichtung sowie die Rüstzeiten vereinfacht beziehungsweise verringert werden.
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Der Aktor ist bevorzugterweise ein pneumatischer oder ein hydraulischer oder alternativ auch ein elektrisch angetriebener Zylinder, der in einfacher Weise die benötigten Leistungen erbringen kann und eine besonders schnelle Regelung erlaubt.
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Um eine einfache Anpassbarkeit der Prüfvorrichtung an unterschiedliche Prüfszenarien und Prüflinge zu erreichen, ist der Aktor in einer besonders praxisgerechten Ausführungsform zum Fahrzeugsitz ausrichtbar gelagert, sodass mit geringen Rüstzeiten verschiedene Prüfszenarien durchgeführt werden können.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Intrusionsplatte verschwenksicher oder verdrehsicher oder aber verschwenksicher und verdrehsicher am Aktor gelagert ist, wodurch besonders gut reproduzierbare und realitätsnahe Simulationsergebnisse erzeugt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung ausgeführt werden. Entsprechend kann die erfindungsgemäße Prüfvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens geeignet sein.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass der Aktor zu Beginn eines Prüfverfahrens zum Fahrzeugsitz ausgerichtet wird, der Aktor also in einfacher Weise verstellt werden kann, wodurch Rüstzeiten verringert werden.
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In einer besonders praxisrelevanten Ausführungsform wird die Intrusionsplatte entsprechend eines vorgegebenen Weg-Zeit-Diagramms beschleunigt, und zwar, soweit technisch möglich, unabhängig von dem Widerstand, der sich der Bewegung der Intrusionsplatte entgegenstellt, sodass eine besonders realitätsnahe Simulation ermöglicht wird.
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Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Prüfstands;
- 2 ein Weg-Zeit-Diagramm, das von der Intrusionsplatte abgefahren wird.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Prüfstands mitsamt eines Prüflings, also einem Fahrzeug-Teilmodell 1, bestehend aus Karosserieblechen 10 und Interieur 11, das durch eine Halterung 2 gelagert wird. Die Halterung 2 nimmt das Fahrzeug-Teilmodell 1 derart auf, dass die den Fahrzeuginnenraum bildende Seite des Fahrzeug-Teilmodells 1 einem Fahrzeugsitz 3 zugewendet ist, der über eine Sitzanbindung 4 an einer Tragstruktur der Prüfvorrichtung verbunden ist, die raumfest gelagert ist. Der Fahrzeugsitz 3 nimmt einen Dummy 5 auf, also einen standardisierten Prüfkörper, der einen Fahrzeuginsassen nachbildet und mit Sensoren ausgestattet ist. Auf der dem Dummy 5 abgewandten Seite des Fahrzeug-Teilmodells 1 ist ein Aktor 6 angeordnet, der einerseits raumfest an dem Prüfstand angebracht ist und andererseits eine Intrusionsplatte 7, wie beispielsweise eine Stahlplatte, aufnimmt, die geeignet ist, mit dem Fahrzeug-Teilmodell 1 in Kontakt zu treten.
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Die Intrusionsplatte 7 ist verdrehsicher und verschwenksicher an dem Aktor 6 befestigt und wird durch diesen während des Prüfablaufs in Richtung s auf den Dummy 5 zu beschleunigt und kollidiert dabei mit dem Fahrzeug-Teilmodell 1. Das Fahrzeug-Teilmodell 1 wiederum wird hierdurch in Richtung des Dummys 5 beschleunigt, wobei in dieser Ausführungsform ein Seitenairbag ausgelöst wird.
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Wie aus 2 ersichtlich, wird die Intrusionsplatte 7 während des Versuchsablaufs anhand eines im Vorhinein bestimmten Weg-Zeit-Diagramms verfahren, wobei das Weg-Zeit-Diagramm einen Verlauf aufweist, der einer besonders realitätsnahen Crashsimulation entspricht. Das Weg-Zeit-Diagramm trägt auf der horizontalen Achse 8 die Zeit auf, wobei der dargestellte Bereich 80 ms entspricht. Auf der vertikalen Achse 9 ist der von der Intrusionsplatte 7 zurückgelegte Weg dargestellt, wobei der gesamte dargestellte Weg etwa 120 mm entspricht. In 2 ist ersichtlich, dass die Intrusionsplatte 7 die ersten ca. 10 ms eine geringe Geschwindigkeit aufweist, dann stark beschleunigt wird und sich bis zur 30. ms mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt. Folgend wird sie verzögert und bewegt sich ab der 35. ms bis zur 55. ms nur geringfügig. Die Intrusionsplatte 7 befindet sich zu dieser Zeit in Kontakt mit dem Fahrzeug-Teilmodell und wird anschließend in die Gegenrichtung verfahren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug-Teilmodell
- 2
- Halterung
- 3
- Fahrzeugsitz
- 4
- Sitzanbindung
- 5
- Dummy
- 6
- Aktor
- 7
- Intrusionsplatte
- 8
- horizontale Achse
- 9
- vertikale Achse
- 10
- Karosserieblech
- 11
- Interieur
- s
- Richtung
