DE2004979A1

DE2004979A1 - Einrichtung zum selbsttätigen Betatigen der Bedienungseinnchtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2004979A1
Application number: DE19702004979
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl Ing 7000 Stuttgart Stammheim Herrbnch
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1970-02-04
Filing date: 1970-02-04
Publication date: 1971-08-12
Also published as: DE2004979B2; US3713332A

Description

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Dr.-lng. h. c. F.PORSCHE KG · 7 STUTTGART-ZUFFENHAUSEN · PORSCHESTRASSE 42

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Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit eines Programmverteilergerätes für das Simulieren von aufgezeichneten Fahrprogrammen unter Verwendung eines ' » RollenprüfStandes, bei welcher die einzelnen Bedienungs- ^ organe (z.B. für Beschleunigung, Verzögerung und den Gangwechsel) des Fahrzeuges mit Servomotoren verbindbar sind, deren Steuergeräte vom Programmverteilergerät beeinflusst werden.

Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung von Prüfläufen, z.B. für die Durchführung gesetzlich vorgeschriebener Testprogramme für Fahrzeuge.

Im Zuge der Bemühungen, Prüffahrten für Kraftfahrzeuge zu vereinfachen, sind bereits eine Reihe von Prüfanlagen entwickelt worden, mit deren Hilfe langwierige Fahrteste Λ derart rationalisiert werden können, daß sie unter Einsatz eines tragbaren zeitlichen und personellen Aufwandes zu beenden sind. Prüfanlagen dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem programmgesteuerten Prüfstand, an dem die wesentlichsten Regelorgane wenigstens der Brennkraftmaschine angeschlossen sind und diese entsprechend einem vorgezeichneten Prüfprogramm derart verstellt, daß unterschiedliche Betriebszustände nachgeahmt werden. Die Prüfanlage umfasst einen gebräuchlichen Rollenprüfstand und beispielsweise für das Analysieren der Abgase eine Einrichtung zur automatischen Meßwertaufzeichnung. Diese Prüfanlagen, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift "automatic" März 19t>ö,

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Seite 9t) bis 97, beschrieben sind, sind kompliziert und teuer und benötigen darüber hinaus noch technisch gut geschultes Personal fUr die Bedienung des Fahrzeuges. Die routinemäßige Überwachung in Verkehr zu bringender Kraftfahrzeuge ist deshalb nur mit einem hohen technischen und personellen Aufwand durchzuführen. Um nicht für Jedes der mittlerweile zahlreichen, unter anderem vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Fahrprogramme eine eigene Prüfanlage erstellen zu müssen und um erforderlichenfalls verschiedene Fahrprogramme nacheinander durchführen zu können, sind die Steuergeräte mit Einrichtungen versehen worden, die es ihnen ermöglichen, vom Datenträger aufgezeichnete Fahrprogramme in Schalt- bzw. Regelbewegungen zu übertragen. Anlagen diefter Art sind in der Zeitschrift "Automatisierung" Heft 4/19^0, Seite 12 bis lö, beschrieben. Bei den dort gezeigten Steueranlagen sind die diesen zugeordneten Stellmotoren zur Übertragung von Schalt- oder Regelbewegungen unmittelbar mit dem Regelorgan des Motors bzw. des Schaltgetriebes verbunden, wodurch zusätzliche Vorkehrungen am Antriebsaggregat bzw. am Fahrzeug erforderlich werden. Diese Prüfanlagen sind demnach nicht für die laufende Überwachung neu in Verkehr zu bringender oder im Verkehr befindlicher Kraftfahrzeuge geeignet.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur simulierten Wiedergabe verschiedener Betriebs- oder Fahrzustände von Fahrzeugen zu schaffen, welche ohne größen technischen Aufwand und mit geringem Zeitbedarf als Ersatz für den Fahrer in Fahrzeuge eingesetzt werden kann, wodurch man ohne zusätzliches Personal für die vorgeschriebene Bedienung des Fahrzeuges die notwendigen Testläufe durchführen kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die der Programmwiedergabe dienenden Verteiler- und Steuergeräte einschließlich der Servomotoren und ihrer Widerlager auf einem gemeinsamen Grundrahmen befestigt sind, der gegenüber den Bedienungseinrichtungen im Fahrgastraum des fahrzeuges derart angeordnet ist, daß die Servomotoren mittels Schnellverschlüssen an die Bedienungseinrichtungen anschließbar sind. Vorzüglich ist der Grundrahmen mit Führungsschienen

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versehen, gegen den Fahrersitz austauschbar Im Fahrgastraum gegenüber den Bedienungseinrichtungen befestigt. Vorteilhaft ist der Grundrahmen in den SitzfUhrungsschienen durch die dem Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung gegenüber den Bedienungseinrichtungen feststellbar. Die Stellmotoren sind vorzüglich als doppelt wirkende Pneumatikzylinder ausgebildet am einen Ende um waagrechte Achsen schwenkbar am Grundrahmen und am anderen Ende mit Schnellverschlüssen versehen« die die Bedienungseinrichtungen des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise umfassen. Dem Brems-« Kupplungs- und Oaspedal sind jeweils in Fahrtrichtung ausgerichtete und am Getriebeschalthebel zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Arbeitszylinder zugeordnet. Des weiteren ist Jedem Arbeltszylinder ein teils an der Kolbenstange und teils an dessen Zylinder angeschlossenes Gestänge zugeordnet» das mit elektrischen Schaltelementen versehen als Rückmeldeeinrichtung für das Programmverteilergerät dient.

Durch die gekennzeichnete Ausführung wird eine einfache und leicht handzuhabende Einrichtung geschaffen* die es ermöglicht, anhand simulierter Bedienungsvorgänge beliebige Fahrprogramme auf einem gebräuchlichen Rollenprüfstand durchzuführen, wobei die Bedienungsperson für das Fahrzeug gespart werden kann. Insbesondere dadurch, daß der die Steuerelemente tragende Grundrahmen -gegen den Fahrersitz austauschbar ist, wird eine sehr einfache Halterung und Arretierung erreicht, so daß sich zusätzliche Maßnahmen am Fahrzeug erübrigen. Als weiterer Vorzug der erfindungsgemäßen Einrichtung wäre noch anzuführen, daß die an Jedem Servomotor,angebrachte Rückmeldeeinrichtung eine selbsttätig wirkende Überwachung der Einrichtung gewährleistet, wodurch diese ohne Jegliche außerhalb des Fahrzeuges anzuordnende Meß- oder Kontrolleinrichtung arbeiten kann.

In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungs-

fom der Erfindung zeigt, sind:

Fig. 1 eine schaubildlloh« Darstellung eines auf einem Rollenprüfstand gehaltenen Kraftfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen selbsttätigen Bedienungseinrichtung, und

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Pig. 2 ein Schaubild der selbsttätigen Bedienungseinrichtung für das Kraftfahrzeug nach der Fig. 1 in größerem Maßstab.

Im Fahrgastraum 1 eines Kraftfahrzeuges ist anstelle des Fahrersitzes eine Einrichtung 2 zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen 3 des Fahrzeuges angeordnet. Die Einrichtung 2 besteht im wesentlichen aus einem mit Führungsschienen 4 versehenen Grundrahmen 5# einem auf dem Grundrahmen 5 angebrachten elektronischen Programmverteilergerät 6 mit Steuergeräten 7# 8, 9, 10 und 11 sowie doppelt wirkenden Arbeitszylindern 12« 13» 14, 15 und 16 zur Betätigung des Gaspedals 17, des Bremspedals 18, des Kupplungspedals 19 sowie des Getriebeschalthebels 20. Die an die Unterseite des Grundrahmens 5 angebrachten Führungsschienen 4 sind im Profil den am Fahrzeugboden 21 befestigten SltzfUhrungsschienen 22 angepasst. Die dem nicht gezeigten Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung 23 sichert die Lage des Grundrahmens 5 gegenüber den Bedienungspedalen 17 bis 19 und dem Getriebeschalthebel 20. Das elektronische Programmierte!lergerät 6 und die von diesem beeinflussten pneumatischen Steuergeräte 7 bis 11 sind auf dem Grundrahmen montiert und werden Jeweils über eine Versorgungsleitung 24 bz« 25 von außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Energiequellen mit Strom und Druckluft versorgt. Die Energieversorgung kann jedoch auch vom Fahrzeug selbst abgeleitet werden, wenn es beispielsweise, wie bei Lastkraftwagen gebräuchlich, mit einer Druckluftpumpe ausgestattet 1st. Die Steuergeräte 7 bis 11 enthalten, wie an sich bekannt. Steuerventile, die auf elektrischem Wege vom Prograneverteilergerät 6 ausgelöst werden, um die den Bedienungseinrichtungen 17 bis 20 des Fahrzeuges zugeordneten Arbeitszylinder 12 bis 16 entsprechend den abgegebenen Steuerimpulsen zu betätigen. Die Arbeitezylinder 12 bis 16 sind Im wesentlichen in Fahrtrichtung angeordnet und an Tragböcken 26, 27, 28, 29 und 30 schwenkbar aa Grundrahmen angelenkt. Die der Betätigung de« Oetrlebeschalthebels 20 zugeordneten Arbeitszylinder 15 und 16 sind la rechten Winkel zueinander angeordnet, wobei der eine Arbeltszylinder parallel und der andere quer zur

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Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Die Kolbenstangen der Arbeitszylinder 12, IJ und 14 sind mit den Bedienungspedalen 17 bis 19 mittels Schnellverschlüsse 31 verbunden, die ein bewegliches Anschlußgelenlc 32 umfassen. Die Kolbenstangen der dem Getriebeschalthebel 20 zugeordneten Arbeitszylinder 15 und 16 sind winkelbeweglich an einer gemeinsamen, leicht lösbaren Spannschelle 33 angelenkt, die aufklappbar am Schaft des Schalthebels zu befestigen ist. Jedem der doppelt wirkenden Arbeitszylinder 12 bis 16 ist eine elektrische Rückmeldeeinrichtung 34 zugeordnet. Die Rückmeldeeinrichtung 34, von welcher nur eine dargestellt ist, besteht, wie an sich bekannt, aus gegeneinander beweglichen, zwischen Kolbenstange und Zylinder eingefügten Gestängeteilen 35 und 36 mit einem elektrischen Schaltelement 37· Das Schaltele- " ment 37 ist an das die Schalt- bzw. die Betätigungsbefehle erteilende Programmverteilergerät 6 angeschlossen.

Zum Prüfen des Fahrzeuges auf dem angedeuteten Rollenprüfstand 38 ist der Fahrersitz entfernt, so daß die selbsttätige Bedienungseinrichtung 2 mittels der Führungsschienen des Grundrahmens 5 auf die Sitzführungsschienen 22 aufgeschoben und durch die Rasteinrichtung 23 in einem vorbestimmten Abstand gegenüber den Bedienungseinrichtungen I7 bis 20 des Fahrzeuges gehalten wird. Im Anschluß an das Einsetzen des Grundrahmens 5 in den Fahrgastraum werden die Arbeitszylinder 12 bis 14 mittels der hierfür vorgesehenen Schnellverschlüsse ä 31 mit den Bedienungspedalen 17 bis 19' verbunden und ferner die Arbeitszylinder 15* 16 mit Hilfe"der Spannschelle 33 an dem Getriebeschalthebel 20 angeschlossen. Durch diese einfachen Verrichtungen ist die selbsttätige Bedienungseinrichtung an das Fahrzeug angeschlossen und kann nach Anschluß der Bnergieversorgungsleitungen 24 und 25 in Betrieb genommen werden. Zu diesem Zweck wird die Haschine des Fahrzeuges in gebräuchlicher Weise gestartet. Dadurch wird das Programmverteilergerät 6 und gleichzeitig ein Lochstreifen 39 in Tätigkeit gesetzt, auf welchem das gewünschte Fahrprogramm gespeichert ist. Die abgetasteten elektrischen Impulse werden nach dem in fig- 1 gezeigten Steuerschema den einzelnen Steuerge-

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raten 7 bis 11 zugeleitet. In Abhängigkeit dieser Impulse« deren Dauer verschieden sein kann, werden dann die Arbeitszylinder 12 bis l6 jeweils in der festgelegten Betätigungsrichtung diejenigen Stellbewegungen ausführen, die dem Fahrprogramm entsprechen. Zur Inbetriebnahme des Fahrzeuges wird also beispielsweise nunächst das Kupplungspedal 19 betätigt und danach der gewünschte Gang mit Hilfe des Schalthebels 20 eingelegt. Danach kann das Fahrzeug mit Hilfe des Gaspedals entsprechend dem vorbestimmten Fahrablauf beschleunigt werden. Das Abbremsen des Fahrzeuges bis auf Stillstand ist mit Hilfe des Bremspedals 18 möglich. Die Rückmeldeeinrichtung des Arbeit szylinders I^ löst dabei zeitgerecht einen Schaltimpuls aus, durch welchen der Schalthebel 20 in die Neutralstellung geführt wird. Die Ausführung jeder Stellbewegung wird durch die einzelnen Rückmeldeeinrichtungen Jk an das Programmverteilergerät 6 gemeldet, so daß eine selbsttätige Kontrolle gegeben ist, weshalb auf die Anwendung besonderer Kontrollvorrichtungen verzichtet werden kann. Nach beendigtem Test kann das beschriebene Testhilfsgerät wieder aus dem Fahrzeug entfernt und der normale Fahrersitz eingesetzt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können anstelle der beschriebenen pneumatischen Stelleinrichtungen auch hydraulische oder elektrische Stelleinrichtungen verwendet werden.

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Claims

P 2 Schutzrechtsansprüche

ly Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit eines Programmverteilergerätes für das Simulieren von aufgezeichneten Fahrprogrammen unter Verwendung eines Rollenprüfstandes, bei welcher die einzelnen Bedienungsorgane (z.B. ftir Beschleunigung, Verzögerung und den Oangwechsel) des Fahrzeuges mit Servomotoren verbindbar sind, deren Steuergeräte vom Programmverteilergerät beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die der Programmwiedergabe J dienenden Verteiler- und Steuergeräte (6, 7, 8, 9, 10 und 11) einschließlich der Servomotoren (12, 13, 14, 13 und 16) und ihrer Widerlager (26, 27» 28, 29« 30) auf einem gemeinsamen Grundrahmen (5) befestigt sind, der gegenüber den Bedienungseinrichtungen (17» 18, 19 und 20) im Fahrgastraum (1) des Fahrzeuges derart angeordnet ist, daß die Servomotoren mittels Schnellverschlüsse (31, 33) an die Bedienungseinrichtungen anschließbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (5) mit Führungsschienen (k) versehen gegen den Fahrersitz austauschbar im Fahrgastraum (1) gegenüber den Bedienungseinrichtungen (17 bis 20) befestigbar " sind.

3* Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (5) in den Sitzführungsschienen (22) durch die dem Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung (23) gegenüber den Bedienungseinrichtungen (17 bis 20) feststellbar sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi die Stellmotoren als Pneunatikzylinder (12 bis 16) ausgebildet und einenends um waagrechte Achsen schwenkbar am Grundrahmen (5) aufgehängt und anderenends alt gelenkig an

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ihren Kolbenstangen angeschlossenen, die Bedienungseinrichtungen (17 bis 20) des Fahrzeuges zumindest teilweise umfassenden SchnellverschlUssen (Jl, 33) versehen sind.

5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Brems-, Kupplungs- und Gaspedal (17 bis 19) Jeweils ein in Fahrtrichtung ausgerichteter Arbeitszylinder (12 bis 14) und dem Getriebeschalthebel (20) zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Arbeitszylinder (15* 16) zugeordnet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Jedem Arbeitszylinder (12 bis 16) ein teils an der Kolbenstange und teils an dessen Zylinder angeschlossenes Gestänge (35* 36) zugeordnet ist, das mit elektrischen Schaltelementen (37) versehen als Rückmeldeeinrichtung (34) für das Programmverteilergerät (6) dient.

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