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Die Erfindung betrifft eine Testvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für ein lenkbares Rad eines Kraftfahrzeugs mit einer Grundplatte, die mittelbar oder unmittelbar auf einem Untergrund abgestützt ist, und mit einer ersten Rolle und einer zweiten Rolle, die auf der Grundplatte angeordnet sind und auf denen das lenkbare Rad des Kraftfahrzeugs abstützbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugprüfstand mit mehreren, insbesondere zwei derartigen Testvorrichtungen.
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Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Testvorrichtung aus der
DE 23 21 012 A bekannt. Ferner sind Fahrzeugprüfstände bekannt, die mit einem Rollenpaar oder zwei Rollenpaaren zur Abstützung der Räder einer Fahrzeugachse ausgeführt sind. In Bezug auf eine Simulation des Lenkverhaltens von Kraftfahrzeugen sind unterschiedliche Fahrzeugprüfstände bekannt geworden, beispielsweise aus der
JP 6 944 064 B2 ,
US 5 111 685 A ,
EP 2 677 293 A1 ,
DE 28 404 08 C2 oder der
EP 3 350 564 B1 . Ergänzend wird auch noch auf die
DE 21 15 176 A hingewiesen.
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Diese bekannten Kraftfahrzeugprüfstände können aufgrund ihrer konstruktiven und steuerungstechnischen Anforderungen nur in spezifischen Testwerkstätten eingesetzt werden. Sie erfordern einen konstruktiven Einbau vor Ort, so dass der benötigte Raum nur als Testbereich genutzt werden kann.
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Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine Testvorrichtung und einen Fahrzeugprüfstand anzugeben, der einfach aufzubauen und örtlich flexibel einsetzbar ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Testvorrichtung und einen Fahrzeugprüfstand mit Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Vorgeschlagen wird eine Testvorrichtung für ein lenkbares Rad eines Kraftfahrzeugs, mit einer Grundplatte, die mittelbar oder unmittelbar auf einem Untergrund abgestützt ist, und mit einer ersten Rolle und einer zweiten Rolle, die auf der Grundplatte angeordnet sind und auf denen das lenkbare Rad des Kraftfahrzeugs abstützbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Grundplatte ein Fluidleitungssystem aufweist mit wenigstens einem Fluideinlass und wenigstens einem Fluidauslass, der an einer Unterseite der Grundplatte mündet, derart dass durch das Fluidleitungssystem gefördertes Fluid unterhalb der Grundplatte ausströmen kann, und dass die Grundplatte mittels des ausströmenden Fluids relativ zu dem Untergrund anhebbar und auf einem erzeugten Fluiddruckkissen beweglich ist.
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Eine derartige Testvorrichtung ermöglicht nicht nur das Abrollen eines Rades in einem Testbetrieb, sondern auch das Auslenken bzw. Drehen des Rades um eine Lenkachse, wobei die auf dem Fluiddruckkissen gelagerte Grundplatte gemeinsam mit dem Rad gedreht bzw. bewegt wird.
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An der Unterseite der Grundplatte kann eine Dichtungsvorrichtung angeordnet sein, die den Fluidauslass umgibt. Dadurch kann unter der Grundplatte eine durch die Dichtungsvorrichtung umschlossene Fluiddruckkammer gebildet werden, die die Erzeugung des Fluiddruckkissens unterstützt.
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Bei der Testvorrichtung sind an der ersten Rolle und an der zweiten Rolle jeweils seitliche Führungselemente angeordnet, die in Axialrichtung der Rolle in einem Abstand zueinander angeordnet sind, derart dass das Rad zwischen den seitlichen Führungselementen aufnehmbar ist. Derartige Führungselemente dienen der Abstützung und Aufnahme von seitlich wirkenden Kräften, wenn das Rad während eines Testbetriebs ausgelenkt wird, so dass das Rad zuverlässig auf der Testvorrichtung verbleibt.
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Bei der Testvorrichtung ist der Abstand der seitlichen Führungselemente zueinander einstellbar. Hierdurch ist es möglich, unterschiedliche Rad- bzw. Reifenbreiten sicher an der Testvorrichtung abzustützen. Somit kann mit der Testvorrichtung das Lenkverhalten unterschiedlicher Fahrzeugtypen flexibel getestet werden.
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Bei der Testvorrichtung kann die erste Rolle oder/und die zweite Rolle mittels eines Elektromotors angetrieben sein. Der Elektromotor kann motorisch oder auch generatorisch betrieben werden, z.B. in der Art eines Dynamometers. Hierdurch können einerseits Kräfte beim Abrollen des Rades auf einer Straße simuliert werden, und andererseits können auch nicht selbst angetriebene, lenkbare Räder eines Kraftfahrzeugs mittels der betreffenden Rolle in Abrollbewegung versetzt werden, um den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs zu simulieren.
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Die beiden Rollen können auf diese Weise einen Rollenantrieb bilden. Je nach Ansteuerung des Rollenantriebs bzw. der beiden Rollen kann das Rad hinsichtlich seiner Geschwindigkeit (Drehgeschwindigkeit) und seines Drehmoments (Antriebsmoment, Bremsmoment) individuell betrieben werden. Wenn - wie später noch erläutert wird - mehrere Testvorrichtungen im Rahmen eines Fahrzeugprüfstands vorgesehen werden, kann jedes von einer Testvorrichtung getragene Rad hinsichtlich Geschwindigkeit und Drehmoment unabhängig von den durch die anderen Testvorrichtungen bzw. den restlichen Fahrzeugprüfstand getragenen Rädern betrieben werden. Dadurch können reale Fahrsituationen sehr realistisch unter Prüfstandsbedingungen nachgebildet werden.
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Bei der Testvorrichtung kann das im Fluidleitungssystem enthaltene Fluid Luft sein. Die Testvorrichtung kann somit in einfacher Weise unter Verwendung von verdichteter Umgebungsluft betrieben werden, um die Grundplatte mit dem darauf abgestütztem Rad anzuheben für die gewünschte Beweglichkeit zur Simulation bzw. zum Testen von Lenkbewegungen. Die Grundplatte mit dem Fluidleitungssystem kann beispielweise als sogenanntes Luftfilm-System ausgeführt sein mit einer sich mit Druckluft füllenden Dichtungsvorrichtung und einer von der Dichtungsvorrichtung umgebenen Druckluftkammer. In der Druckluftkammer wird dann ein ausreichender Luftdruck erzeugt, so dass die Grundplatte angehoben werden kann.
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Bei der Testvorrichtung kann die Grundplatte entlang ihres Umfangs von einem rahmenartigen Strukturbauteil umgeben sein, das mittelbar oder unmittelbar auf dem Untergrund abgestützt ist, wobei die Grundplatte und das Strukturbauteil durch mehrere elastisch verformbare Stützelemente oder/und durch mehrere Aktoren miteinander verbunden sind. Mittels der elastischen Stützelemente oder/und Aktoren ist es möglich, einen Lenkwiderstand zu simulieren, so dass die auf dem Fluid- bzw. Luftkissen reibungsarm abgestützte Grundplatte nicht ohne Gegenkraft bewegt bzw. gedreht werden kann. Durch den Einsatz von Aktoren ist es auch denkbar, dass die Grundplatte bewegt und hierdurch eine Lenkbewegung simuliert wird, ohne dass ein mit dem Rad verbundener Lenkmechanismus aktiv betätigt wird.
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Die Testvorrichtung kann eine Zusatzplatte aufweisen, auf der die Grundplatte angeordnet ist, wobei die Zusatzplatte auf einem Untergrund oder auf einer Hebevorrichtung befestigbar oder befestigt ist. Dabei kann das rahmenartige Strukturbauteil auf der Zusatzplatte abgestützt sein. Eine derartige Zusatzplatte ermöglicht somit den Einsatz der Testvorrichtung in bestehenden Fahrzeugprüfständen, insbesondere auch auf Hebebühnen von solchen Fahrzeugprüfständen. Ebenso kann die Zusatzplatte den Einsatz auf unebenen Böden bzw. Böden mit ungeeigneter Oberflächenqualität ermöglichen. Auf derartigen Böden könnte ansonsten die Bildung des Fluiddruckkissens erschwert sein.
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Die Testvorrichtung kann an dem Fluideinlass an eine Fluidfördereinrichtung, insbesondere einen Gaskompressor, anschließbar oder angeschlossen sein. Der Anschluss kann insbesondere über eine für Druckluft normierte Anschlussschnittstelle erfolgen. Hierdurch kann an einem an sich beliebigen Einsatzort der Testvorrichtung eine Verbindung zu einem Druckluft-Kompressor hergestellt werden, um die Testvorrichtung einsetzen zu können.
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Die Testvorrichtung kann als transportierbares Testmodul ausgebildet sein, das auf einem beliebigen, im Wesentlichen ebenen Untergrund aufstellbar und einsetzbar ist. Mit anderen Worten kann die Testvorrichtung mit Grundplatte, Rollen und rahmenartigem Strukturbauteil an unterschiedlichen Teststandorten flexibel eingesetzt werden. Insbesondere kann die Testvorrichtung ohne weitere Befestigung auf einem Untergrund, beispielsweise Boden aus Beton oder dergleichen, angeordnet werden.
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Ein Fahrzeugprüfstand kann wenigstens zwei der oben beschriebenen Testvorrichtungen aufweisen, wobei in jeder Testvorrichtung ein lenkbares, insbesondere vorderes Rad eines Kraftfahrzeugs aufnehmbar ist.
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Dabei können bei einer Ausführungsform zwei der Testvorrichtungen entlang einer Axialrichtung der Rollen in einem Abstand zueinander angeordnet sein, um z.B. die beiden Räder einer Vorderachse oder Hinterachse aufzunehmen.
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Die Testvorrichtungen können auch hintereinander angeordnet sein, um z.B. die Räder eines Motorrads aufnehmen zu können.
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Aufgrund der Modularität durch die einzelnen Testvorrichtungen, die jeweils unabhängig von der oder den anderen Testvorrichtungen aufgebaut und betrieben werden können, können die Testvorrichtungen für sämtliche Räder bzw. an sämtlichen Fahrzeugachsen vorgesehen sein. Dies gilt insbesondere auch für Fahrzeuge, bei denen nicht nur die Vorderachse, sondern weitere Achsen, z.B. die Hinterachse, lenkbar sein können. Aber auch Räder an starren, nicht lenkbaren Achsen können von einer jeweiligen Testvorrichtung aufgenommen und getragen werden.
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Ebenso ist es möglich, in einem Fahrzeugprüfstand einen Teil der Räder, insbesondere die lenkbaren Räder eines Fahrzeugs durch die beschriebenen Testvorrichtungen aufzunehmen, während die weiteren Räder, z.B. die Räder einer nicht lenkbaren Hinterachse, in einem herkömmlichen Rollenprüfstand aufgenommen werden. Somit ist auch ein Fahrzeugprüfstand als Kombination eines klassischen Rollenprüfstands mit den erfindungsgemäßen Testvorrichtungen möglich.
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Der Fahrzeugprüfstand kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die betreffende Fluidfördereinrichtung derart anzusteuern, dass an jeder Testvorrichtung ein gewünschter Fluiddruck aufgebaut und während einer bestimmten Zeit im Wesentlichen gehalten werden kann. Es wird darauf hingewiesen, dass entweder für jede Testvorrichtung eine eigene Fluidfördereinrichtung, insbesondere z.B. ein Druckluft-Kompressor, vorhanden sein kann oder dass beide Testvorrichtungen mittels einer gemeinsam genutzten Fluidfördereinrichtung eingesetzt werden können.
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Bei dem Fahrzeugprüfstand kann die Steuereinrichtung auch dazu eingerichtet sein, einen jeweiligen Elektromotor einer Rolle der betreffenden Testvorrichtung anzusteuern. Dabei kann insbesondere ein motorischer oder alternativ generatorischer Betrieb des Elektromotors möglich sein. Hierdurch kann, wie bereits oben erläutert, ein Abrollwiderstand einer Straßenfahrt simuliert werden bzw. ein nicht kraftfahrzeugseitig angetriebenes, lenkbares Rad mittels der Rolle(n) in Dreh- bzw. Abrollbewegung versetzt werden. Dabei ist es möglich, für jedes Rad individuell Geschwindigkeit und Drehmoment einzustellen.
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Bei dem Fahrzeugprüfstand kann die Steuereinrichtung auch dazu eingerichtet sein, einen zwischen Grundplatte und rahmenartigem Strukturbauteil angeordneten Aktor anzusteuern. Insbesondere kann die Steuereinrichtung auch mehrere bzw. alle Aktoren ansteuern. Hierdurch kann mittels der Steuereinrichtung und der Aktoren, ggf. im Zusammenspiel mit weiteren elastischen Stützelementen, ein Lenkwiderstand bzw. eine Lenkrückstellkraft simuliert werden bzw. das betreffende Rad mittels der Aktoren in eine Lenkbewegung versetzt werden.
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Mittels der oben beschriebenen Testvorrichtung bzw. einem damit ausgerüsteten Kraftfahrzeugprüfstand kann somit ein Prüfverfahren durchgeführt werden, dass zumindest folgende Schritte aufweist:
- Anordnen von Rädern, insbesondere lenkbaren Räder, insbesondere vorderen Rädern, eines Kraftfahrzeugs auf den jeweiligen Rollenpaaren einer Testvorrichtung; Anpassen des Abstands der seitlichen Führungselemente an den Rollen an die Rad- bzw. Reifenbreite; Anheben der Grundplatten und somit des Kraftfahrzeugs mittels Druckluft; Starten eines Testbetriebs, insbesondere zur Überprüfung oder/und Simulation von Lenkbewegungen der lenkbaren Räder. Dabei kann während des Testbetriebs der Druck für jede Testvorrichtung so eingestellt bzw. geregelt werden, dass das Kraftfahrzeug insbesondere in Abhängigkeit von simulierten Betriebszuständen ausbalanciert werden kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Figuren. Dabei zeigen:
- 1 in Teilfigur A) eine vereinfachte und schematische Seitenansicht einer Testvorrichtung mit darauf angeordnetem Fahrzeugrad und in Teilfigur B) eine Vergrößerung des in 1A mit B gekennzeichneten, rechteckigen Bereichs;
- 2 eine vereinfachte und schematische Frontansicht der Testvorrichtung der 1A etwa entsprechend dem Pfeil II in der 1A;
- 3 eine vereinfachte und schematische Draufsicht von oben auf die Testvorrichtung ohne Fahrzeugrad etwa entsprechend den Pfeilen III in den 1A und 2;
- 4 eine vereinfachte und schematische perspektivische Ansicht der Testvorrichtung mit darauf angeordnetem Fahrzeugrad; und
- 5 eine vereinfachte und schematische Illustration eines Fahrzeugprüfstandes mit mehreren Testvorrichtungen gemäß 2.
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1A zeigt vereinfacht und schematisch in einer Seitenansicht ein Beispiel einer Testvorrichtung 10. Die Testvorrichtung 10 weist eine Grundplatte 12 auf. Auf der Grundplatte 12 sind eine erste Rolle 14-1 und eine zweite Rolle 14-2 abgestützt. Die Rollen 14-1, 14-2 sind in jeweiligen Rollenlagern 16-1, 16-2 drehbar aufgenommen. Die Rollenlager 16-1, 16-2 sind mittels Lagerelementen 18-1, 18-2 auf der Grundplatte 12 abgestützt. Die Lagerelemente 18-1, 18-2 sind mit der Grundplatte 12 fest verbunden, beispielsweise mit dieser verschweißt. Hierbei sind die Rollenlager 16-1, 16-2 in ihrem Abstand zueinander flexibel positionierbar.
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Die Grundplatte 12 ist in diesem Beispiel mittels einer Zusatzplatte 20 auf einem Untergrund UG abgestützt. Der Untergrund UG kann beispielsweise ein Betonboden sein. Die Testvorrichtung 10 kann aber auch ohne Zusatzplatte 20 auf einem Untergrund UG angeordnet sein.
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Auf den Rollen 14-1, 14-2 ist ein lenkbares Fahrzeugrad 21 eines hier nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs abgestützt. Das lenkbare Fahrzeugrad 21 kann insbesondere Teil einer vorderen Achse eines Kraftfahrzeugs sein. Das Fahrzeugrad 21 kann aber auch Teil einer anderen Achse, z.B. einer lenkbaren Hinterachse sein.
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Das Fahrzeugrad 21 des Kraftfahrzeugs kann lenkbar und durch eine motorische Einheit des Kraftfahrzeugs angetrieben sein, etwa bei einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb oder Allradantrieb. Alternativ kann das Fahrzeugrad 21 lenkbar, aber nicht durch eine motorische Einheit des Kraftfahrzeugs angetrieben sein, etwa bei einem Kraftfahrzeug mit Heckantrieb.
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Die Grundplatte 12 weist ein in den 1A und 1B schematisch illustriertes Fluidleitungssystem 22 auf. Das Fluidleitungssystem 22 hat wenigstens einen Fluideinlass 24 und wenigstens einen Fluidauslass 26. Der Fluidauslass 26 mündet an einer Unterseite 28 der Grundplatte 12, derart, dass durch das Fluidleitungssystem 20 gefördertes Fluid unterhalb der Grundplatte 12 ausströmen kann. Es wird darauf hingewiesen, dass das Fluidleitungssystem auch anders aufgebaut sein, insbesondere ist es denkbar, dass mit einem Fluideinlass 24 mehrere, verteilt an der Unterseite 28 der Grundplatte 12 angeordnete Fluidauslässe 26 verbunden sein können.
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An der Unterseite 28 der Grundplatte 12 ist eine Dichtungsvorrichtung 30 angeordnet, die den Fluidauslass 26 umgibt. In 1B ist eine solche Dichtungsvorrichtung 30 vereinfacht und schematisch illustriert. Die Dichtungsvorrichtung 30 kann z.B. eine umlaufende Silikon- oder Gummidichtung aufweisen, die den Fluidauslass 26 umschließt und damit die Bildung einer Druckluftkammer ermöglicht. Die Grundplatte 12 ist somit mittels des ausströmenden Fluids relativ zu dem Untergrund UG bzw. relativ zu der Zusatzplatte 20 anhebbar und auf einem erzeugten Fluiddruckkissen beweglich.
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Die Grundplatte 12 mit dem Fluidleitungssystem 22 kann also beispielweise als sogenanntes Luftkissen- oder Luftfilm-System ausgeführt sein, mit einer sich mit Druckluft füllenden Dichtungsvorrichtung 30 und der von der Dichtungsvorrichtung umgebenen Druckluftkammer. In der Druckluftkammer wird dann ein ausreichender Luftdruck erzeugt, so dass die Grundplatte 12 angehoben werden kann. In Abhängigkeit von dem zugeführten Fluid- bzw. Luftvolumen stellt sich im Wesentlichen ein Gleichgewicht zwischen zugeführtem Fluidvolumen und aus der Druckkammer entweichendem Fluidvolumen ein, wobei die Dichtungsvorrichtung 30 so konzipiert ist, dass ein ausreichender Fluid- bzw. Luftdruck aufgebaut werden kann, um die Beweglichkeit der Grundplatte 12 gewährleisten zu können.
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Das Anheben der Grundplatte 12 mittels Fluiddruckkissen, insbesondere mittels eines Luftfilms bzw. Luftkissens, relativ zu dem Untergrund UG bzw. der Zusatzplatte 20 ist in der 1A durch einen Doppelkonturpfeil FK angedeutet. Das Ausmaß des Anhebens der Grundplatte 12 ist in 1A (und auch den weiteren Figuren) nicht dargestellt. Üblicherweise kann in einem angehobenen Zustand der Grundplatte 12 davon ausgegangen werden, dass sich deren Unterseite 28 wenige Millimeter oder Zehntelmillimeter über dem Untergrund UG bzw. der Zusatzplatte 20 befindet.
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Aus den 1A und 1B ist ersichtlich, dass der Fluideinlass 24 ein insbesondere standardisiertes Kopplungsstück 32 aufweist. Das Kopplungsstück 32 kann mit einem passenden Gegenstück einer nicht dargestellten Fluidleitung, beispielweise einem Druckluftschlauch oder dergleichen, verbunden werden.
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Unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 wird die Testvorrichtung weiter beschrieben, wobei bereits oben für die 1A und 1B erwähnte Bezugszeichen in diesen 2 bis 4 ebenfalls enthalten sind, auch wenn sie nicht zwingend nochmals erwähnt oder beschrieben werden.
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Das Fahrzeugrad 21 ist um eine Radachse RA drehbar bzw. abrollbar. Die beiden Rollen 14-1, 14-2 sind um ihre jeweilige Rollenachse RL1, RL2 drehbar bzw. abrollbar, was insbesondere aus den 2 bis 4 ersichtlich ist, wobei 2 eine Frontansicht etwa gemäß dem Pfeil II der 1A ist und wobei 3 eine Draufsicht etwa gemäß den Pfeilen III der 1A und 2 ist. 4 ist eine schräg-seitliche Perspektivdarstellung.
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An der ersten Rolle 14-1 und an der zweiten Rolle 14-2 sind jeweils seitliche Führungselemente 34-1, 34-2 angeordnet. Jede Rolle 14-1, 14-2 weist ein jeweiliges Paar Führungselemente 34-1, 34-2 auf, wobei die beiden Führungselemente 34-1, 34-2 einer betreffenden Rolle 14-1, 14-2 in Axialrichtung AR der Rolle in einem Abstand AB zueinander angeordnet sind, derart dass das Fahrzeugrad 20 zwischen den seitlichen Führungselementen 34-1, 34-2 aufnehmbar bzw. aufgenommen ist.
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Der Abstand AB der an einer betreffenden Rolle 14-1, 14-2 vorgesehenen seitlichen Führungselemente 34-1, 34-2 zueinander ist einstellbar, so dass Fahrzeugräder 20 unterschiedlicher Breite mit passender seitlicher Führung auf der Testvorrichtung 10 angeordnet werden können. Mit anderen Worten sind die Führungselemente 34-1, 34-2 jeweils entlang der betreffenden Rollenachse RL1 bzw. RL2 verschiebbar und an gewünschten Positionen fixierbar.
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Die erste Rolle 14-1 oder/und die zweite Rolle 14-2 können mittels eines nicht sichtbaren Elektromotors angetrieben sein. In den 2 und 3 sind diesbezüglich vereinfacht und schematisch entsprechende Stromkabelabschnitte bzw. Signalkabelabschnitte 36-1, 36-2 angedeutet. Auch wenn in der Darstellung der 3 an beiden Rollen 14-1, 14-2 jeweilige Kabelabschnitte 36-1, 36-2 dargestellt sind, wird darauf hingewiesen, dass es nicht zwingend erforderlich ist, dass an beiden Rollen 14-1, 14-2 ein Elektromotor vorgesehen ist. Vielmehr kann an nur einer der Rollen ein Elektromotor vorgesehen oder beide Rollen können ohne eigenen Antrieb ausgeführt sein.
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Aus den 2 und 3 ist ersichtlich, dass die Grundplatte 12 entlang ihres Umfangs von einem rahmenartigen Strukturbauteil 38 umgeben sein kann bzw. ist. Das rahmenartige Strukturbauteil 38 ist in der 2 geschnitten dargestellt, etwa entsprechend einer Schnittlinie S2-S2 der 3.
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Das rahmenartige Strukturbauteil 38 kann mittelbar oder unmittelbar auf dem Untergrund UG abgestützt sein. Im gezeigten Beispiel liegt das rahmenartige Strukturbauteil 38 auf der Zusatzplatte 20 auf. Die Grundplatte 12 und das rahmenartige Strukturbauteil 38 sind durch mehrere elastisch verformbare Stützelemente 40 oder/und durch mehrere Aktoren 42 miteinander verbunden.
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Es wird bezüglich der mehreren elastisch verformbare Stützelemente 40 oder/und Aktoren 42 darauf hingewiesen, dass die Darstellung in den 2 und 3 rein illustrativ ist, um beide Arten der Verbindung zeigen zu können. Ob elastisch verformbare Stützelemente 40 und Aktoren 42 kombiniert eingesetzt werden oder ob elastisch verformbare Stützelemente 40 bzw. Aktoren 42 nur gesondert eingesetzt werden, kann je nach Ausgestaltung und Konfiguration der Testvorrichtung 10 festgelegt werden.
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Der Einsatz von Aktoren 42 ermöglicht beispielsweise eine aktive Bewegung bzw. Drehung der Grundplatte 12, wobei ein darauf abgestütztes Fahrzeugrad 21 im Wesentlichen passiv mitbewegt bzw. mitgedreht wird. Somit kann hierdurch eine Lenkbewegung basierend auf einer aktiven Bewegung der Grundplatte 12 simuliert werden.
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Der Einsatz von elastischen Stützelementen 40 ermöglicht beispielsweise eine vorgespannte Ausrichtung der Grundplatte 12 in einer Ruhestellung, die im Wesentlichen einem Geradeauslauf des Fahrzeugrads 21 entspricht. Wenn das Fahrzeugrad 21 aktiv ausgelenkt wird, etwa mittels einer mit dem Fahrzeugrad 21 verbundenen Lenkgeometrie bzw. Lenkeinrichtung, kann die Grundplatte 12 passiv und unter Verformung der elastischen Stützelement 40 mitbewegt bzw. mitgedreht werden, so dass auf diese Weise auch eine Lenkkraft erzeugt werden kann.
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Werden elastische Stützelemente 40 und Aktoren 42 kombiniert eingesetzt, können die Testvorrichtung 10 besonders flexibel eingesetzt und unterschiedliche Testprogramme durchgeführt werden.
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Eine oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebene Testvorrichtung 10 kann als transportierbares Testmodul ausgebildet sein, das auf einem beliebigen, im Wesentlichen ebenen Untergrund UG aufstellbar und einsetzbar ist. Es ist beispielsweise denkbar, zwei derartige Testvorrichtungen 10 bei einem Fahrzeughersteller oder einem Fahrzeugtester auf dem Boden einer entsprechenden Testräumlichkeit zu positionieren und diese dann mit einem in der Testräumlichkeit bereits vorhandenen Luftkompressor zu verbinden. Somit kann vor Ort in der Testräumlichkeit unter Nutzung von bestehender und üblicherweise vorhandener technischer Infrastruktur (Luftkompressor) eine Testumgebung für lenkbare Fahrzeugräder (Vorderräder, auch: Hinterräder) von Kraftfahrzeugen bereitgestellt werden.
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5 zeigt vereinfacht und schematisch einen Fahrzeugprüfstand 50 mit zwei oben beschriebenen Testvorrichtungen 10. Die Testvorrichtungen 10 sind dabei entlang einer Axialrichtung RL1 der Rollen in einem Abstand ABR zueinander angeordnet sind, derart dass in jeder Testvorrichtung 10 ein lenkbares, z.B. vorderes Rad 21 R, 21 L eines Kraftfahrzeugs aufnehmbar ist.
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Ein solcher Fahrzeugprüfstand 50 weist eine Steuereinrichtung 52 auf, die dazu eingerichtet ist, eine betreffende Fluidfördereinrichtung 54 so anzusteuern, dass an jeder Testvorrichtung 10 ein gewünschter Fluiddruck aufgebaut und während einer bestimmten Zeit im Wesentlichen gehalten werden kann. Hierzu ist die Fluidfördereinrichtung 54 mit einem jeweiligen Fluideinlass 24 der betreffenden Testvorrichtung 10 verbunden, was durch die durchgezogenen Linien illustriert ist, die Fluidleitungen 56 bzw. Druckluftschläuche oder dergleichen repräsentieren.
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Dabei kann die Steuereinrichtung 52 auch dazu eingerichtet, einen jeweiligen Elektromotor einer Rolle 14-1, 14-2 der betreffenden Testvorrichtung 10 anzusteuern, sofern ein solcher optionale Elektromotor vorgesehen ist.
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Ferner kann die Steuereinrichtung 52 auch dazu eingerichtet sein, einen zwischen Grundplatte 12 und rahmenartigem Strukturbauteil 38 (2 und 3) angeordneten Aktor 42 anzusteuern, um ein oben bereits beschriebene aktive Bewegung der Grundplatte 12 zu ermöglichen.
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Die hier vorgestellte Testvorrichtung 10 bzw. ein mit solchen Testvorrichtungen 10 ausgerüsteter Fahrzeugprüfstand 50 hat insbesondere folgende Vorteile, die sich aufgrund des strukturellen Aufbaus und in den Beispielen beschriebener Optionen ergeben:
- Lenkbewegungen können unabhängig von einer Lenkkinematik durchgeführt werden. Es kann ein voller Lenkwinkel bzw. Lenkeinschlag für ein Fahrzeugrad eingestellt bzw. simuliert werden. Die Testvorrichtung hat eine kompakte Konstruktion und kann auch als transportierbares bzw. flexibel einsetzbares Testmodul verwendet werden. Da die Testvorrichtung auch unmittelbar auf einem Untergrund aufgestellt werden kann, sind die Anforderungen an eine Testräumlichkeit gering, es reicht ein ebener und möglichst glatter Boden, wie beispielsweise ein Zement- bzw. Betonboden. Der Aufbau der Testvorrichtung lässt eine einfache Wartung zu, insbesondere verfügt die Testvorrichtung nicht über eine komplexe Mechanik mit vielen Verschleißteilen, sondern basiert auf der Technologie von einem erzeugten Luftfilm bzw. Luftkissen, um eine Beweglichkeit der Grundplatte für Testvorgänge im Zusammenhang mit lenkbaren Fahrzeugrädern zu ermöglichen.
