DE2004979B2

DE2004979B2 - Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2004979B2
Application number: DE2004979A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Herrbrich; Christian 7015 Korntal Schilf
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: 1974-04-18
Also published as: DE2004979A1; US3713332A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit eines Programmverteilcrgerätes für das Simulieren von aufgezeichneten Fahrprogrammen unter Verwendung eines Rollenprüfstandes, bei welcher die einzelnen Bedienungsorgane

(z. B. für Beschleunigung, Verzögerung und den Gangwechsel) des Fahrzeuges mit Servomotoren verbindbar sind, deren Steuergeräte vom Prograrnmverteilergerät 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 vereinlachen, sind bereits eine Reihe von Prüfanlagen entwickelt worden, mit deren Hilfe langwierige Fahrteste derart rationalisiert werden können, daß sie unter Einsatz eines tragbaren zeitlichen und personeilen Aufwandes zu beenden sind. Prüfanlagen dieser Art bestehen im wesentlichen aus einem programmgesteuerten Prüfstand, an dem die wesentlichen Regelorgane wenigstens der Brennkraftmaschine angeschlossen sind und diese entsprechend einem vorgezeichneten Prüfprogramm derart verstellt, daß unterschiedliche Betriebszustände nachgeahmt weiden. Die Prüfanlage umfaßt einen gebräuchlichen Rollenprüfstand und beispielsweise für das Analysieren der Abgase eine Einrichtung zur automatischen Meßwertaufzeichnung. Diese Priifanlagen, wie sie beispielsweise in der Zeitschrift »automatic« März 196S, S. 96 und 97, beschrieben sind, sind kompliziert -and teuer und benötigen darüber hinaus noch technisch gut geschultes Personal für 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 v-orden, die es ihnen ermöglichen, vom Datenträger aufgezeichnete Fahrprogramme in Schalt- bzw. Regelbewegungen zu übertragen. Anlagen dieser Art sind in der Zeitschrift »Automatisierung« Heft 4/1968, S. 12 bis 18, 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.

Ferner ist durch die Zeitschrift »Engineering« vom 19. Nov. 1965, S. 659, eine Einrichtung bekanntgeworden, die auf elektronischem Wege Beschleunigungsvorgänge, Kraftstoffverbrauch, Höchstgeschwindigkeit usw. aufzeichnet. Diese Einrichtung, die mit Zurrteilen am Fahrzeug befestigt ist, ermöglicht kein selbsttätiges Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen. Auch ist eine exakte Halterung der Einrichtung am Fahrzeug mit den Zurrteilen nur schwer möglich.

Darüber hinaus ist in der österreichischen Patentschrift 242 005 eine Vorrichtung zur Betätigung der Pedale bei Fahrschulwagen vorgeschlagen worden, bei der ein Kupplungs- und ein Bremspedal an hydraulische Zylinder angeschlossen sind, die von einer Betätigungsanlage aus bedienbar sind. Die Betätigungsanlage und die Zylinder sind räumlich vonein-

ander getrennt im Fahrzeug untergebracht, wodurch zu ihrer Halterung jeweils separate Mittel erforderlich sind. Außerdem erstrecken sich die Zylinder von einem Teil einer Lüngssäule aus schräg zu den Pedalen, so daß bei Betätigung der Zylinder Winkelbewegungen entstehen, die durch entsprechende Vorkehrungen an den Enden der Zylinder ausgeglichen werden müssen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur simulierten Wiedergabe verschiedener Betriebs- oder Fahrzustände von Fahrzeugen zu schaffen, welche ohne größeren 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 ^inem gemeinsamen Grundrahmen befestigt sind, daß der Grundrahmen im Bereich des Fahrersitzes vorgesehen und gegen diesen austauschbar angeordnet ist und daß die Servomotoren mittels Schnellverschlüssen an die Bedienungseinrichtungen anschließbar sind. Vorteilhaft ist der mit Führungsschienen versehene Grundrahmen in den Sitzführungsschienen durch die dem Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung gegenüber den Bedienungseinrichtungen feststellbar. Die Stellmotoren sind als doppeltwirkende Arbeitszylinder ausgebildet und an einem Ende um waagerechte Achsen schwenkbar am Grundrahmen aufgehängt und am anderen Ende mit den Schnellverschlüssen verbunden, die die Bedienungseinrichtungen des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise umfassen. Dem Brems-, Kupplungs- und Gaspedal sind jeweils in Fahrtrichtung ausgerichtete und am Getriebcschalthebel zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete Arbeitszylinder zugeordnet. Des weiteren ist jedem Arbeitszylinder ein teils an der Kolbenstange und teils an dessen Zylinder angeschlossenes Gestänge zugeordnet, das mit elektrischen Schaltelementen versehen, als Rückmeldeeinrichtung für das Programmverteilergerät dient.

Γη der Zeichnung, weiche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung zeigt, ist

F i g. 1 eine srhaubildliche Darstellung eines auf einem Rollenprüfstand gehaltenen Kraftfahrzeuges mit :1er selbsttätigen Bedienungseinrichtung, und

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

Im Fahrgastraum 1 eines Kraftfahrzeuges ist an Stelle 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 doppeltwirkenden Arbeitszylinder)! 12, 13, 14 15 und 16 und zur Betätigung des Gaspedals 17, des Bremspedals IU. des Kupplungspedals 19 sowie des Getriebeschaltheoeis 20. Die an der Unterseite des Grundrahmens 5 angebrachten Führungsschienen 4 sind im Profil aeii am Fahrzeugboden 21 befestigten Sitzführiingsschiencn 22 angepaßt. Die dem nicht gezeigten Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung 23 sichert die Lage des Grundrahmens 5 gegenüber den Bcdienungspedalen 17 bis 19 und dem Gctrieheschaithebel 20. Das elektronische Programniverteilergerät 6 und die von diesem beeinflußten pneumatischen Steuergeräte 7 bis 11 sind auf dem Grundrahmen montiert und werden jeweils über eine Versorgungsleitung 24 bzw. 25 von außerhalb des Fahrzeuges befindlichen Energiequellen mit Strom und

ίο Druckluft versorgt. Die Energieversorgung kann jedoch auch von dem Fahrzeug selbst abgeleitet werden, wenn es beispielsweise, wie bei Lastkraftwagen gebräuchlich, mit einer Druckluftpumpe ausgestattet ist. Die Steuergeräte 7 bis 11 enthalten, wie an sich bekannt, Steuerventile, die auf elektrischem Wege vom Programmverteilergerät 6 ausgelöst werden, um die den Bedienungseinrichtungen 17 bis 20 des Fahrzeuges zugeordneten Arbeitszylinder 12 bis 16 entspiechend den abgegebenen Steuerimpulsen zu betätigen. Die Arbeitszylinder 1/. bis 16 sind im wesentlichen in Fahrtrichtung angeoiJnet und an Tragbökken 26, 27, 28, 29 und 30 schwenkbar am Grundrahmen angelenkt. Die der Betätigung des Getriebeschalthebels 20 zugeordneten Arbeitszylinder 15 und 16 sind im rechten Winkel zueinander angeordnet, wobei der eine Arbeitszylinder parallel und der andere quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet ist. Die Kolbenstangen der Arbeitszylinder 12, 13 und 14 sind mit den Bedienungspedalen 17 bis 19 mittels Schnellverschlüsse 31 verbunden, die ein bewegliches Anschlußgclenk 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 doppeltwirkenden 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 Schaltelement 37 ist an das die Schalt- bzw. die Betätigungsbefehle erteilende Programmverteilergerät 6 angeschlossen.

Zum Prüfen dos Fahrzeuges auf dem angedeuteten Rollenprüfstand 38 ist der Fahrersitz entfernt, so daß die selbsttätige Bedienungseinrichtung 2 mittels der Führungsschienen 4 des Grundrahmens 5 auf den Sitzführungsschienen 22 aufgeschoben und durch die Rasteinrichtung 23 in einem vorbestimmten Abstand gegenüber den Bedienungseinrichtungen 17 bis 20 des Fahrzeuges gehalten wird. Jm Anschluß an das Einsetzen des Grundrahmens 5 in den Fahrgastraum werden die Arbeitszylinder 12 bis 14 mittels der hierfür vorgesehenen Schncllverschlüsse 31 mit den Bcdienungspedalcn 17 bis 19 verbunden und ferner die Arbeitszylinder 15, 16 mit Hilfe der Spannschelle 33 an dem Getriebeschalthebel 20 angeschlossen. Durch diese einfachen Vorrichtungen ist die selbsttätige Bedienungseinrichtung an das Fahrzeug angeschlossen und kann nach Anschluß der Energieversorgungslcitungen 24 und 25 in Betrieb genommen werden. Zu diesem Zweck wird die Maschine des Fahrzeuges in gebräuchlicher Weise gestartet. Dadurch wird das Programmverteilergcrät6 und gleichzeitig ein Lochstreifen 39 in Tätigkeit gesetzt, auf welchem das gewünschte Fahrprogramm gespeichert ist. Die abgeta-

steten elektrischen Impulse werden nach dem in Fig. 1 gezeigten Stcuerschema den einzelnen Steuergeräten 7 bis 11 zugeleitet. In Abhängigkeit dieser Impulse, deren Dauer verschieden sein kann, werden dann die Arbeitszylinder 12 bis 16 jeweils in der festgelegten Betätigungsrichtung diejenigen Stellcribewegungen ausführen, die dem Fahrprogramm entsprechen. Zur Inbetriebnahme des Fahrzeuges wird also beispielsweise zunächst das Kupplungspedal 19 betätigt und danach der gewünschte Gang mit Hilfe des Schalthebels 20 eingelegt, Danach kann das Fahrzeug mit Hilfe des Gaspedals 17 entsprechend dem vorbestimmten Fahrablauf beschleunigt werden. Das Abbremsen des Fahrzeuges bis auf Stillstand ist mit Hilfe des Bremspedals 18 möglich. Die Rückmeldeeinrichtung des Arbeitszylinders 13 löst dabei zeitgerecht einen Schaltimpuls aus, durch welchen dei Schalthebel 20 in die Neutralstellung geführt wird Die Ausführung jeder Stcllbewegung wird durch die einzelnen Rückmeldeeinrichtungen 34 an das Pro-

S grammverteilergerät 6 gemeldet, so daß eine selbsttätige Kontrolle gegeben ist, weshalb auf die Anwendung besonderer Kontrollvorrichtungen verzichtcl werden kann. Nach beendigtem Test kann das beschriebene Testhilfsgerät wieder aus dem Fahrzeug

to entfernt und der normale Fahrersitz eingesetzt werden.

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

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum selbsttätigen Betätigen der Bedienungseinrichtungen von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit eines Programmverteilergerätes für das Simulieren von aufgezeichneter. Fahrprogrammen unter Verwendung eines Rollenprüfstandes, bei welcher die einzelnen Bedienungsorgane (z.B. für Beschleunigung, Verzögerung und den Gangwechsel) des Fahrzeuges mit Servomotoren verbindbar sind, deren Steuergeräte vom Programmverteilergerät beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die der Programmwiedergabe dienenden Verteiler- und Steuergeräte (6, 7, 8, 9, 10 und 11) einschließlich der Servomotoren (12, 13, 14, 15 und 16) und ihrer Widerlager (26, 27. 28, 29, 30) auf einem gemeinsamen Grundrahmen (5) befestigt sind, daß der Grundrahmen (5) im Bereich des Fahrersitzes vorgesehen und gegen diesen austauschbar angeordnet ist und daß die Servomotoren mittels Schnellverschlüsscn (31. 33) an Bedienungseinrichtungen (3, 17, 18, 19, 20) anschließbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch], dadurch gekennzeichnet, daß der mit Führungsschienen (4) versehene Grundrahmen (5) in den Sitzführungsschienen (2'.) durch die dem Fahrersitz zugeordnete Rasteinrichtung (23) gegenüber den BedienungseinriclHungen (J 7 bis 2^) verstellbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelln,.itoren als doppeltwirkende Arbeitszylinder (12 bis 16) ausgebildet und an einem Ende um waagrechte Achsen schwenkbar am Grundrahmen (5) aufgehängt und am anderen Ende mit den Schnellverschlüssen (31, 33) verbunden sind, die die Bedienungseinrichtungen (17 bis 20) des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise umfassen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, 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.

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4. 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 Rücktneldeeinrichtung (34) für das Programmverteilergerät (6) dient.