WO2024064983A1 - Lenkkraftmodul für einen rollenprüfstand - Google Patents

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WO2024064983A1
WO2024064983A1 PCT/AT2023/060334 AT2023060334W WO2024064983A1 WO 2024064983 A1 WO2024064983 A1 WO 2024064983A1 AT 2023060334 W AT2023060334 W AT 2023060334W WO 2024064983 A1 WO2024064983 A1 WO 2024064983A1
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WO
WIPO (PCT)
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steering
force
unit
adapter
module
Prior art date
Application number
PCT/AT2023/060334
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias DÜSER
Rolf Hettel
Benedict JÄGER
Markus SCHÖLLAUF
Original Assignee
Avl List Gmbh
Avl Ditest Gmbh
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Filing date
Publication date
Application filed by Avl List Gmbh, Avl Ditest Gmbh filed Critical Avl List Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/06—Steering behaviour; Rolling behaviour
    • G01M17/065—Steering behaviour; Rolling behaviour the vehicle wheels co-operating with rotatable rolls
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls
    • G01M17/0074—Details, e.g. roller construction, vehicle restraining devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00—Testing of vehicles
    • G01M17/007—Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0072—Wheeled or endless-tracked vehicles the wheels of the vehicle co-operating with rotatable rolls

Definitions

  • the invention relates to a steering force module for use on a roller test bench for a vehicle with at least one steerable wheel, wherein the steering force module is designed to generate a steering counterforce that counteracts a steering force that can be transmitted from a steering system of the vehicle to the at least one steerable wheel.
  • the invention also relates to a roller test bench and a method for operating a roller test bench.
  • Roller dynamometers are well known in the art and are used to carry out test runs with single-track or multi-track vehicles.
  • the roller is connected to a (usually electric) loading machine through which torque can be generated to drive or load the drive train.
  • the available loading machines of the chassis dynamometer can be controlled by a test bench control unit in order to carry out desired test runs, e.g. a legally required test run.
  • the vehicle is often fixed relative to the chassis dynamometer, but applications without separate vehicle fixation are also known.
  • roller dynamometers On conventional roller dynamometers, the wheels of the steered axle(s) are usually fixed in the neutral position (straight position). However, there are also known roller dynamometers that allow the steered wheels to be turned while the test run is being carried out. Examples of this are EP 3026416 A1 or the multifunctional test stand “X-road curve” from Dürr.
  • the steered wheels can be driven (e.g. in a car with front-wheel drive and steering on the front axle or in a car with rear-wheel drive and rear-axle steering), but they can also be unpowered (e.g. in a car with rear-wheel drive and front-axle steering). It may also be desirable to test certain steering functions on a roller dynamometer.
  • the object is achieved with the steering force module mentioned at the outset in that the steering force module has an adapter for connecting the steering force module to the steerable wheel, that the adapter is rotatably connected to a force transmission unit, that a number of force generating units are provided for generating the steering counterforce, whereby each force generating unit has a fixed part and a moving part that is movable relative thereto, the fixed part being connectable to a stationary component of the roller dynamometer and the moving part being connected to the force transmission unit, so that the steering counterforce can be transmitted to the wheel via the force transmission unit and the adapter.
  • the steering power module has a simple structure and can essentially be mounted on the wheel of any vehicle with very little assembly effort.
  • the steering counterforce can be exerted very precisely on the steering system via the available force generation units.
  • the steering force module according to the invention can have a much more rigid coupling with the wheel, whereby the steering counterforce can be applied very precisely.
  • the adapter preferably has an adapter unit that can be attached to a rim of the steerable wheel or an adapter rim for mounting on a wheel suspension of the steerable wheel. Thanks to the adapter unit, the steering force module can be used very flexibly and can be screwed to the rim or clamped to the rim in a very simple manner, for example, without much assembly effort. If mounting on the rim is not possible or mounting using an adapter unit is not sufficiently rigid, then the original rim can be replaced with a special adapter rim.
  • the adapter is connected to the force transmission unit by means of an axial bearing. This conveniently enables a force application point on an outer end face of the power transmission unit facing away from the wheel, which enables a simple arrangement of the steering force module on the test bench.
  • At least one force generation unit is preferably designed as an active force generation unit which has an electrically controllable actuator.
  • at least one force generating unit is designed as a passive force generating unit which has at least one suspension unit and/or at least one damping unit.
  • An active force generation unit has the advantage that variable control of the steering counterforce is possible via a control unit, which enables a very flexible application.
  • the electrically controllable actuator of the at least one force generating unit comprises a linear actuator, the moving part of which can be moved in translation relative to the fixed part, wherein the linear actuator preferably has one of the following actuators: linear motor, pneumatic cylinder, hydraulic cylinder, electric motor with gear.
  • Linear actuators are reliable and allow simple and precise force generation.
  • the steering cone counterforce can be exerted in a simple manner in the form of a pressure force from the outside on the force transmission unit.
  • Various proven and reliable actuators can be used with the actuators mentioned, which can generate a sufficiently high force and which can be controlled very precisely.
  • the suspension device of the at least one passive force generating unit can preferably have a linear, progressive or degressive spring characteristic.
  • the suspension device can also have an adjustment device for changing a suspension characteristic. It is also advantageous if the suspension device has at least one of the following springs: bending spring, torsion spring, air spring, rubber spring, gas pressure spring. This allows the passive force generating unit to be flexibly adapted to the desired application.
  • the damping device can also have an adjustment device for adjusting a damping characteristic.
  • the damping device has at least one of the following dampers: friction damper, hydraulic damper, rubber damper.
  • the passive force generation unit can have a compression stage and/or a rebound stage. The options mentioned can of course be combined in any way. This allows the passive force generation unit to be flexibly adapted to a desired area of application.
  • the moving part of the at least one force generating unit is preferably connected or connectable to the force transmission unit in an articulated manner.
  • the fixed part of the at least one force generating unit is also preferably connectable to the stationary component of the roller test bench in an articulated manner.
  • At least two force generating units are provided, wherein force application points of the moving parts are located on a side of the force transmission unit opposite the adapter and are fixed in such a way that the moving parts can be moved in opposite directions to generate the steering counterforce.
  • the The force application points are arranged diametrically opposite one another with respect to a rotation axis of the adapter. If the axial bearing used can absorb tensile forces, then the steering counterforce or part of the steering counterforce can also be generated in the form of a tensile force by a force generating unit, for example. Otherwise, the force generating unit, which is not generating a compressive force at the time, can also be used only for guidance.
  • More than two force-generating units can also be provided, with the force application points of the force-generating units preferably being spaced apart from one another in the circumferential direction about an axis of rotation of the adapter and/or in the radial direction. This enables redundancy or smaller force generating units can be used, which in total generate the steering counterforce.
  • the steering force module according to the invention is preferably used on a roller test bench for a vehicle with at least one steerable wheel, wherein the fixed parts of the number of force generating units of the steering force module are each firmly or detachably connected to a stationary component of the roller test bench.
  • the steering force module can thus be a fixed component of the roller test bench, for example, or it can also be installed on the roller test bench only when required.
  • the roller test bench is preferably designed for a multi-track vehicle with at least one steerable drive axle, with a steering force module according to the invention preferably being provided for both steerable wheels of the steerable drive axle. This means that steering counterforces of different magnitudes can also be applied to the wheels, which allows a very realistic simulation of real driving conditions.
  • a control unit is preferably also provided on the chassis dynamometer, which is designed to control the actuator of the active force generation unit. This means that the steering force module can be integrated into the test bench control and controlled centrally.
  • a simulation unit can also be provided to simulate the steering counterforce and the control unit can be designed to control the actuator of the active force generation unit depending on a target steering counterforce determined by the simulation unit.
  • a detection device is provided for this purpose to detect a measurement variable representative of an actual steering counterforce, e.g. a force sensor, and the control unit preferably has a controller which is designed to determine a control variable from the target steering counterforce determined by the simulation unit and the measurement variable detected by the detection device.
  • the control unit can control the actuator with the determined control variable.
  • a closed control loop can be provided to adjust a desired steering counterforce.
  • the chassis dynamometer is preferably operated with a vehicle that has at least one steerable wheel, the adapter of the at least one steering force module according to the invention being connected to the steerable wheel of the vehicle, a steering force being transmitted to the at least one steerable wheel from a steering system of the vehicle and wherein a steering counterforce that counteracts the steering force is generated by means of the steering force module.
  • FIG. 1 shows a chassis dynamometer with a two-axle, two-track vehicle
  • Fig.2a and Fig.2b each show a section of the roller test bench in the area of a steerable wheel with a steering force module according to the invention with active force generation units
  • Fig.2c shows a passive force generation unit in an exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic roller test bench 1 in a view from above.
  • the roller test bench 1 shown is designed for use with a two-axle and two-track vehicle 2.
  • the roller test bench 1 could also be designed for testing single-track vehicles, in particular motorcycles, or for testing multi-axle vehicles.
  • the vehicle 2 shown in Fig. 1 is designed as an example as an all-wheel drive car with front-axle steering.
  • the vehicle 2 thus has a driven front axle VA with two steerable front wheels VR and a driven rear axle HA with two driven rear wheels HR that are not steerable.
  • a design of the roller test bench 1 for rear-axle steering would also be conceivable.
  • the vehicle 2 also has a drive unit 3, e.g. an internal combustion engine or electric motor, which drives the drive axles VA, HA via a suitable transmission 4.
  • a differential gear 5 is provided on each of the drive axles VA, HA.
  • the vehicle 2 also has a steering system for the steered front axle VA.
  • the steering system comprises a steering wheel 6, which is connected to a steering gear 8 via a steering rod 7.
  • the steering gear 8 is in turn connected to the wheel suspensions 10 of the front wheels VR via tie rods 9.
  • a steering force can be transmitted to the steered front wheels VR via the steering system, whereby a steering angle a (see Fig. 2b) of the front wheels VR can be changed.
  • the design of the vehicle 2 is of course only to be understood as an example and is simplified.
  • the vehicle 2 can in principle also be designed differently. For example, a different steering system would also be possible which, for example, has no mechanical connection between the steering wheel 6 and the steering gear 8 (so-called steer-by-wire).
  • a roller R is provided for each front wheel VR and for each rear wheel HR, so that the vehicle 2 with the four wheels can be placed on the rollers R.
  • a lower part of the rollers R is arranged in a floor B of the roller dynamometer 1, so that only an upper section of the rollers R protrudes from the floor B.
  • the vehicle 2 can thus be moved independently onto the rollers R. Once the vehicle 2 is arranged in the correct position on the rollers R, the vehicle 2 can be suitably fixed in its position.
  • a suitable fixing device (not shown) is usually provided for this purpose.
  • the rollers R each have a suitable loading unit 11, e.g. an electric machine.
  • the loading units 11 are designed in a known manner to generate a torque for driving or loading the rollers R.
  • a test bench control unit 12 is also provided on the roller test bench 1, which is designed to control the loading units 11 to carry out a test run.
  • the test bench control unit 12 can have suitable hardware and/or software.
  • a desired test run can be specified via the test bench control unit 12 in order to simulate certain driving conditions of the vehicle 2.
  • a test run can be used to simulate desired resistances that act on the vehicle 2 during real driving, for example inclines or declines on a road.
  • the rollers R of the steered front axle VA are designed in a suitable manner so that the front wheels VR can actually be steered.
  • a suitable lifting device could be provided, which is designed to lift the two front wheels VR off the rollers in order to enable a steering angle. Simultaneous transmission of torque to the steered and driven front wheels VR is also possible, although to a limited extent compared to a non-steered roller.
  • a lifting device could also be used, for example, in a rear-wheel drive with a rigid rear axle and a steered front axle.
  • the roller dynamometer 1 could, for example, only have rollers R for the driven rear wheels HR.
  • steerable rollers R could also be provided, which are mounted in a suitable manner to allow a steering movement of the front wheels VR. Torque can also be transmitted from the load machines during steering.
  • Such roller dynamometers 1, which allow a steering angle are, as mentioned at the beginning, known in the prior art, which is why no detailed description is given here.
  • a certain steering force is generated which acts on the front wheels VR, whereby a certain steering angle a is set, as is indicated for the left front wheel VR by way of example in FIG. 2b.
  • the roller dynamometer 1 lacks reaction forces that normally arise during real driving on the road due to the driving conditions.
  • a steering force module 13 is provided according to the invention, which is described in detail below with reference to Fig. 2a + Fig. 2b.
  • Fig.2a shows a section of the left front wheel VR of the roller test bench 1 from Fig.1 in a view from above, with the front wheel VR in the neutral steering state for straight-ahead travel.
  • the front wheel VR is thus aligned parallel to the longitudinal direction L of the vehicle 2 or the roller test bench 1.
  • Fig.2b shows the front wheel VR in a steered state for cornering a right-hand bend.
  • the front wheel VR is deflected at a specific steering angle a to the longitudinal direction L, corresponding to the steering movement of the steering wheel 6.
  • the front wheel VR is connected to a steering force module 13 according to the invention, which is arranged on an outer side of the front wheel VR facing away from the vehicle 2.
  • the roller R is only indicated in Fig.2a and is not shown in Fig.2b for the sake of simplicity.
  • the steering force module 13 has a suitable adapter 14 for connecting the steering force module 13 to the front wheel VR.
  • the adapter 14 is designed as an adapter rim on which a tire 22 is mounted.
  • the original rim of the front wheel VR of the vehicle 2 can be replaced by the adapter rim on the chassis dynamometer 1.
  • the adapter rim including tire 22 can therefore be mounted on the wheel suspension 10 of the steerable front wheel VR instead of the conventional wheel, as shown in Fig. 2a + 2b.
  • the wheel suspension 10 is shown in simplified form and can, for example, have a rotatable wheel hub 10a, which is mounted in a fixed steering knuckle 10c (in the direction of rotation) by means of a wheel bearing 10b.
  • a brake disc can be mounted on the wheel hub 10a, as indicated in Fig. 2a + 2b.
  • the wheel hub 10a can be connected in a rotationally fixed manner to a joint unit 10d, e.g. a constant velocity joint, via a gearing, which allows a certain length compensation that occurs when the wheel is compressed.
  • the joint unit 10d can in turn be connected in a rotationally fixed manner to a drive shaft 10e, which can be driven by the differential gear 5 (see Fig.1).
  • the joint unit 10d allows, on the one hand, a torque transmission from the drive shaft 10e to the wheel hub 10a and, on the other hand, a steering angle of the steering knuckle 10c including the wheel hub 10a, as shown in Fig.2b.
  • a suitable steering rod 10f can be provided, which is firmly connected to the steering knuckle 10c. Since the structure and function of a wheel suspension 10 are known, the components of the wheel suspension 10 are only shown in a simplified manner. Of course, the wheel suspension 10 can also be designed differently than shown in Fig.2a+2b.
  • the adapter 14 can also include a suitable adapter unit (not shown) which can be attached to an existing rim of the front wheel VR.
  • the adapter 14 can, for example, be attached to an outer end face of the conventional rim facing away from the vehicle.
  • Suitable fastening means e.g. screws or clamping devices, can be provided for fastening.
  • the adapter unit could have holes that are aligned with holes for the wheel bolts in the rim of the front wheel VR.
  • the adapter unit can therefore be attached to the wheel suspension together with the rim using suitable screws.
  • other fastening means are also conceivable, which enable a sufficiently rigid connection of the adapter unit to the rim, which is suitable for transmitting the steering counterforce.
  • a relatively rigid connection is possible through the adapter 14. This means that the steering counterforce can be transferred to the wheel very precisely.
  • the steering power module 13 also has a power transmission unit 15.
  • the power transmission unit 15 is essentially plate-shaped and has a first side that faces the adapter 14 and the front wheel VR, and an opposite second side that faces away from the front wheel VR of the vehicle 2.
  • plate-shaped is to be understood as a flat, rigid component that has a significantly greater extension in the radial direction than in the axial direction.
  • the plate-shaped power transmission unit 15 does not necessarily have to form a closed surface, but one or more openings could also be provided, for example, which penetrate the power transmission unit 15 in the axial direction.
  • the power transmission unit 15 can, for example, be ring-shaped and have a central opening.
  • the adapter 14 is rotatably connected to the first side of the power transmission unit 15.
  • the adapter 14 can be connected to the force transmission unit 15, for example by means of a suitable axial bearing 18.
  • the adapter 14 is thereby rotatable relative to the power transmission unit 15 and can thus rotate with the driven front wheel VR while the power transmission unit 15 is stationary (in the direction of rotation).
  • an axis of rotation DA of the adapter 14 thus runs essentially coaxially with an axis of rotation of the front wheel VR.
  • a steering angle a between the axis of rotation DA of the adapter 14 or the front wheel VR and the drive shaft 10e.
  • the steering force module 13 further has a number of force generating units 16 for generating the steering counterforce.
  • Each force generating unit 16 has a fixed part 16a and a moving part 16b that is movable relative thereto.
  • the fixed part 16a is each connected, preferably detachably, to a stationary component 17 of the chassis dynamometer 1, and the moving part 16b is connected to the force transmission unit 15, so that the steering counterforce can be transmitted to the front wheel VR via the force transmission unit 15 and the adapter 14.
  • the number of force generation units 16 can have one or more active force generation units, each of which comprises an electrically controllable actuator.
  • active force generation units in the form of linear actuators
  • the linear actuators 16 can each have, for example, a linear motor, a pneumatic cylinder, a hydraulic cylinder or an electric motor with a gear as an actuator.
  • the expert can select a suitable actuator.
  • the number of force generating units 16 can also have one or more passive force generating units.
  • the passive force generating units 16 each have at least one suspension unit F and/or one damping unit D.
  • Fig. 2c shows an example of a passive force generating unit 16 which has a suspension unit F and a damping unit D.
  • the suspension device F is only shown symbolically and can, for example, have one of the following springs: bending spring, torsion spring, air spring, rubber spring, gas pressure spring.
  • the suspension device F can have a linear, progressive or degressive spring characteristic.
  • the suspension device F could also have an adjustment device (not shown) for changing a suspension characteristic.
  • the damping device D is also only shown symbolically and can, for example, have at least one of the following dampers: friction damper, hydraulic damper, rubber damper.
  • the damping device D could also have a suitable adjustment device for adjusting a damping characteristic.
  • the adjustment devices could be mechanical and operated manually using a suitable tool. In principle, however, electrical adjustment using an actuator would also be possible (not shown), so that the adjustment can be carried out via a control unit.
  • the passive The force generating unit could also have a compression stage and/or a rebound stage, so that a steering counterforce can be generated in both directions. Contrary to the illustration, more complex designs can of course also be used, e.g. a series connection and/or parallel connection of several springs and/or several dampers. It is clear that there is a wide range of possible structural designs of the passive force generating unit 16, from which the expert can select a suitable design.
  • FIGS. 2a + 2b each of which has a linear actuator with a moving part 16a and a fixed part 16b.
  • the term (linear) actuator is therefore used hereinafter synonymously with the term force generation units 16 with the same reference number.
  • the moving parts 16b of the linear actuators 16 are each translationally movable relative to the fixed part 16a. The moving parts 16b can thus be moved translationally in the transverse direction Q of the vehicle 2 in the attached state of the steering force module 13, as indicated by the double arrows in Fig. 2a.
  • the fixed parts 16a are each firmly or releasably connected to a stationary component 17 of the chassis dynamometer 1, for example with a suitable console. This allows the reaction forces of the linear actuators to be recorded on the roller dynamometer 1.
  • a detachable connection is advantageous in order to be able to change the position of the steering force module 13.
  • passive force generation units 16 could of course also be provided.
  • the invention is also not limited to linear force generation, but the steering counterforce could also be exerted in a rotational manner on the force transmission unit 15.
  • the steering counterforce could be generated, for example, in the form of a torque by a rotary actuator, such as a rotary electric motor.
  • the steering counterforce could be generated, for example, in the form of a torque by a torsion spring or similar.
  • the moving parts 16b are each connected to the force transmission unit 15 with a force application point K located on the second side of the force transmission unit 15.
  • the force application points K of the linear actuators 16 are arranged on the second side of the force transmission unit 15 in such a way that the moving parts 16b can be moved in opposite directions relative to the fixed part 16a in order to generate the steering counterforce.
  • This essentially means that the wheel contact point of the front wheel VR on the roller R, viewed in the longitudinal direction L, lies between the force application points K.
  • the axial bearing 18 is designed in a suitable manner in order to be able to absorb tensile forces, then, for example, one linear actuator 16 can exert a tensile force on the force transmission unit 15 and the other linear actuator 16 can exert a compressive force on the force transmission unit 15. If the axial bearing 18 cannot absorb tensile forces, then the steering counterforce could, for example, only be generated in the form of a compressive force by the corresponding linear actuator 16 (in Fig. 2a + 2b, for example the upper linear actuator 16) and the other linear actuator 16 (in Fig .2a+2b e.g. the lower linear actuator 16) could only be tracked without exerting a (tensile) force.
  • the steering counterforce can thus be exerted by the linear actuator 16 via the force transmission unit 15 on the adapter 14, here the adapter rim. From the adapter 14, the steering counterforce is transmitted to the tie rod 9 via the wheel hub 10a and the handlebar 10f of the steering knuckle 10e.
  • the two force application points K of the two linear actuators 16 can, for example, be arranged diametrically opposite one another with respect to the axis of rotation DA of the adapter 14.
  • the two force application points K are preferably located in a substantially horizontal plane.
  • the moving parts 16b of the linear actuators 16 can be connected to the force transmission unit 15 in an articulated manner.
  • the fixed parts 16a can also be connected or connectable in an articulated manner to the stationary component 17 of the roller test bench 1.
  • the articulated connection can be made in each case, for example, by means of a swivel joint or a ball joint.
  • more than two linear actuators 16 can also be provided on the steering force module 13, the force application points K being able to be spaced apart from one another, for example in the circumferential direction around the rotation axis DA of the adapter 14 and/or in the radial direction.
  • this can be advantageous for reasons of redundancy or it can be advantageous in order to be able to use linear actuators of smaller size with a lower maximum force.
  • steering force modules 13 can also be provided on the roller test bench 1.
  • a steering force module 13 according to the invention could be provided for each of the steerable front wheels VR of the driven front axle VA. If the vehicle 2 has a steerable front axle VA and a steerable rear axle HA, then in principle four steering force modules 13 could also be provided, one steering force module 13 per wheel.
  • a frictional connection is established between the steering force modules 13. This can prevent the vehicle 2 from being displaced by the steering counterforce generated by a steering force module 13.
  • a control unit is preferably provided on the roller test bench 1, which is designed to control the actuators 16 of the steering force module 13 in order to generate the steering counterforce.
  • a separate (not shown) module control unit can be provided as the control unit, which can be part of the steering force module 13, for example.
  • the module control unit can, for example, communicate in a suitable manner with the test bench control unit 12 in order to exchange control signals.
  • test bench control unit 12 of the roller dynamometer 1 can advantageously also be used to directly control the available actuators 16 of the steering force module 13.
  • a simulation unit 19 for simulating the steering counterforce can also be provided on the chassis dynamometer 1.
  • the control unit for example the test bench control unit 12 of the chassis dynamometer 1, can then control the actuators 16 depending on a target steering counter force S generated by the simulation unit 19.
  • a suitable detection device 20 can also be provided for detecting a measurement variable M representative of an actual steering counterforce.
  • a suitable controller 21, e.g. PI or PID controller can be provided, which determines a control variable X from the target steering counterforce S determined by the simulation unit 19 and the measurement variable M detected by the detection device.
  • the control unit 12 can then control the actuators 16 with the determined control variable X in order to regulate the specified target steering counterforce.
  • the detection device 20 can, for example, have a suitable force sensor such as a strain gauge or piezo sensor. Any suitable controller can be used as the controller 21, e.g. a PI controller or PID controller.

Landscapes

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Abstract

Um auf einem Rollenprüfstand (1) auf einfache Weise Reaktionskräfte auf ein Lenksystem eines zu prüfenden Fahrzeugs (2) einprägen zu können, wird erfindungsgemäß ein Lenkkraftmodul (13) bereitgestellt, das einen Adapter (14) zur Verbindung des Lenkkraftmoduls (13) mit dem lenkbaren Rad (VR) aufweist, wobei der Adapter (14) drehbar mit einer Kraftübertragungseinheit (15) verbunden ist, wobei eine Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) zur Erzeugung der Lenkgegenkraft vorgesehen ist, wobei jede Krafterzeugungseinheit (16) einen Fixteil (16a) und einen relativ dazu beweglichen Bewegeteil (16b) aufweist, wobei der Fixteil (16a) mit einer ortsfesten Komponente (17) des Rollenprüfstands (1) verbindbar ist und der Bewegeteil (16b) mit der Kraftübertragungseinheit (15) verbunden ist, sodass die Lenkgegenkraft über die Kraftübertragungseinheit (15) und den Adapter (14) auf das Rad (VR) übertragbar ist.

Description

Lenkkraftmodul für einen Rollenprüfstand
Die Erfindung betrifft ein Lenkkraftmodul zur Verwendung an einem Rollenprüfstand für ein Fahrzeug mit zumindest einem lenkbaren Rad, wobei das Lenkkraftmodul dazu ausgebildet ist, eine, einer von einem Lenksystem des Fahrzeugs auf das zumindest eine lenkbare Radübertragbaren Lenkkraft entgegenwirkende, Lenkgegenkraft zu erzeugen. Die Erfindung betrifft zudem einen Rollenprüfstand und ein Verfahren zum Betreiben eines Rollenprüfstands.
Rollenprüfstände sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt und werden zur Durchführung von Prüfläufen mit einspurigen oder mehrspurigen Fahrzeugen verwendet. Für jedes Rad bzw. zumindest für jedes angetriebene Rad des Fahrzeugs sind in der Regel eine oder zwei drehbare Rolle vorgesehen, auf der das jeweilige Rad angeordnet wird. Die Rolle ist mit einer (meist elektrischen) Belastungsmaschine verbunden, über die ein Drehmoment zum Antrieb oder zur Belastung des Antriebsstrangs erzeugt werden kann. Die verfügbaren Belastungsmaschinen des Rollenprüfstands können von einer Prüfstands-Steuerungseinheit gesteuert werden, um gewünschte Prüfläufe durchzuführen, z.B. einen gesetzlich vorgeschrieben Prüflauf. Das Fahrzeug ist dabei oftmals gegenüber dem Rollenprüfstand fixiert, es sind jedoch auch Anwendungen ohne separate Fahrzeugfixierung bekannt.
Die Räder der gelenkten Achse(n) sind bei herkömmlichen Rollenprüfständen meist in der neutralen Stellung (Geradausstellung) fixiert. Es sind jedoch auch Rollenprüfstände bekannt, die während der Durchführung des Prüflaufs einen Lenkeinschlag der gelenkten Räder erlauben. Beispiele dafür sind die EP 3026416 A1 oder der Multifunktionsprüfstand "X-road curve" der Firma Dürr. Die gelenkten Räder können dabei angetrieben sein (z.B. bei einem PKW mit Vorderradantrieb und Lenkung der Vorderachse oder bei einem PKW mit Hinterradantrieb und Hinterachslenkung), sie können aber auch antriebslos sein (z.B. bei einem PKW mit Hinterradantrieb und Vorderachslenkung). Es kann auch gewünscht sein, bestimmte Funktionen der Lenkung an einem Rollenprüfstand zu testen. Auf einem Rollenprüfstand fehlen jedoch naturgemäß die Reaktionskräfte, die während der realen Fahrt auf der Straße auf das Fahrzeug wirken, beispielsweise eine Rückstellkraft, die bei einer Kurvenfahrt auf die gelenkten Räder wirkt. Es ist daher bei bekannten Rollenprüfständen nicht ohne weiteres möglich, bestimmte, auf die Lenkung wirkende, Reaktionskräfte zu erzeugen.
Aus WO 2018/046609 A1 ist beispielsweise bekannt, dass die Spurstangen der Lenkung ausgehängt und mit einem separaten Lenkkraftmodul verbunden werden können, über welches eine Reaktionskraft auf die Lenkung ausgeübt werden kann. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass zwingend eine Manipulation des Fahrzeugs erforderlich ist, was aufwändig und unter Umständen sogar unerwünscht oder unzulässig sein kann. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der auf einem Rollenprüfstand auf einfache Weise Reaktionskräfte auf das Lenksystem des zu prüfenden Fahrzeugs eingeprägt werden können.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit dem eingangs genannten Lenkkraftmodul dadurch gelöst, dass das Lenkkraftmodul einen Adapter zur Verbindung des Lenkkraftmoduls mit dem lenkbaren Rad aufweist, dass der Adapter drehbar mit einer Kraftübertragungseinheit verbunden ist, dass eine Anzahl von Krafterzeugungseinheiten zur Erzeugung der Lenkgegenkraft vorgesehen ist, wobei jede Krafterzeugungseinheit einen Fixteil und einen relativ dazu beweglichen Bewegeteil aufweist, wobei der Fixteil mit einer ortsfesten Komponente des Rollenprüfstands verbindbar ist und der Bewegeteil mit der Kraftübertragungseinheit verbunden ist, sodass die Lenkgegenkraft über die Kraftübertragungseinheit und den Adapter auf das Rad übertragbar ist. Das Lenkkraftmodul ist einfach aufgebaut und kann bei sehr geringem Montageaufwand im Wesentlichen am Rad eines beliebigen Fahrzeugs montiert werden. Über die verfügbaren Krafterzeugungseinheiten kann die Lenkgegenkraft sehr präzise auf das Lenksystem ausgeübt werden. Im Gegensatz zu bekannten Systemen, bei denen die Lenkgegenkraft oftmals über den Reifen ausgeübt wird, kann beim erfindungsgemäßen Lenkkraftmodul eine deutlich starrere Kopplung mit dem Rad erfolgen, wodurch die Lenkgegenkraft sehr präzise appliziert werden kann.
Der Adapter weist vorzugsweise eine, an einer Felge des lenkbaren Rades befestigbare, Adaptereinheit auf oder eine Adapterfelge zur Montage an einer Radaufhängung des lenkbaren Rades auf. Durch die Adaptereinheit ist das Lenkkraftmodul sehr flexibel einsetzbar und kann in sehr einfacher Weise, ohne großen Montageaufwand z.B. mit der Felge verschraubt oder an der Felge geklemmt werden. Wenn keine Montage an der Felge möglich ist oder die Montage mittels Adaptereinheit nicht ausreichend starr ist, dann kann die originale Felge durch eine spezielle Adapterfelge ausgetauscht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Adapter mittels eines Axiallagers mit der Kraftübertragungseinheit verbunden. Dadurch wird praktischerweise ein Kraftangriffspunkt an einer, dem Rad abgewandten, äußeren Stirnseite der Kraftübertragungseinheit ermöglicht, wodurch eine einfache Anordnung des Lenkkraftmoduls am Prüfstand möglich ist.
Zumindest eine Krafterzeugungseinheit ist vorzugsweise als aktive Krafterzeugungseinheit ausgebildet, die einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Krafterzeugungseinheit als passive Krafterzeugungseinheit ausgebildet ist, die zumindest eine Federungseinheit und/oder zumindest eine Dämpfungseinheit aufweist. Durch eine passive Krafterzeugungseinheit kann eine sehr einfache Möglichkeit zur Erzeugung der Lenkgegenkraft bereitgestellt werden, die keine externe Energie und Steuerung erfordert. Eine aktive Krafterzeugungseinheit hat den Vorteil, dass eine variable Steuerung der Lenkgegenkraft über eine Steuerungseinheit möglich ist, was eine sehr flexible Anwendung ermöglicht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführung umfasst der elektrisch ansteuerbare Aktuator der zumindest einen Krafterzeugungseinheit einen Linearaktuator, dessen Bewegeteil translatorisch relativ zum Fixteil bewegbar ist, wobei der Linearaktuator vorzugsweise einen der folgenden Aktuatoren aufweist: Linearmotor, Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder, Elektromotor mit Getriebe. Linearaktuatoren sind zuverlässig und erlauben eine einfache und präzise Krafterzeugung. Die Lenkkegenkraft kann hierbei in einfacher Weise in Form einer Druckkraft von außen auf die Kraftübertragungseinheit ausgeübt werden. Mit den genannten Aktuatoren können verschiedene bewährte und zuverlässige Aktuatoren verwendet werden, die eine hinreichend hohe Kraft erzeugen können und die sehr präzise steuerbar sind.
Die Federungseinrichtung der zumindest einen passiven Krafterzeugungseinheit kann vorzugsweise eine lineare, eine progressive oder eine degressive Federkennlinie aufweisen. Die Federungseinrichtung kann auch eine Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Federungscharakteristik aufweisen. Weiters ist es vorteilhaft, wenn die Federungseinrichtung zumindest eine der folgenden Federn aufweist: Biegefeder, Torsionsfeder, Luftfeder, Gummifeder, Gasdruckfeder. Dadurch kann die passive Krafterzeugungseinheit flexibel an das gewünschten Anwendung angepasst werden. Die Dämpfungseinrichtung kann ebenfalls eine Verstelleinrichtung zur Verstellung einer Dämpfungscharakteristik aufweisen.
Vorzugsweise weist die Dämpfungseinrichtung zumindest einen der folgenden Dämpfer auf: Reibungsdämpfer, hydraulischer Dämpfer, Gummidämpfer. Die passive Krafterzeugungseinheit kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung eine Druckstufe und/oder eine Zugstufe aufweisen. Die genannten Optionen können dabei natürlich in beliebiger Weise kombiniert werden. Dadurch lässt sich die passive Krafterzeugungseinheit flexibel an ein gewünschtes Einsatzgebiet anpassen.
Um einen Winkelausgleich zu ermöglichen ist der Bewegeteil der zumindest einen Krafterzeugungseinheit vorzugsweise gelenkig mit der Kraftübertragungseinheit verbunden oder verbindbar. Alternativ oder zusätzlich ist auch der Fixteil der zumindest einen Krafterzeugungseinheit vorzugsweise gelenkig mit der ortsfesten Komponente des Rollenprüfstands verbindbar.
Vorzugsweise sind zumindest zwei Krafterzeugungseinheiten vorgesehen, wobei Kraftangriffspunkte der Bewegeteile an einer dem Adapter gegenüberliegenden Seite der Kraftübertragungseinheit liegen und so festgelegt sind, dass die Bewegeteile zur Erzeugung der Lenkgegenkraft in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Kraftangriffspunkte dabei diametral gegenüberliegend bezüglich einer Drehachse des Adapters angeordnet. Wenn das bevorzugt verwendete Axiallager Zugkräfte aufnehmen kann, dann kann die Lenkgegenkraft oder ein Teil der Lenkgegenkraft beispielsweise auch in Form einer Zugkraft von einer Krafterzeugungseinheit erzeugt werden. Andernfalls kann die Krafterzeugungseinheit, die gerade keine Druckkraft erzeugt, auch lediglich zur Führung verwendet werden.
Es können auch mehr als zwei Krafterzeugungseinheiten vorgesehen sein, wobei die Kraftangriffspunkte der Krafterzeugungseinheiten vorzugsweise in Umfangsrichtung um eine Drehachse des Adapters und/oder in radialer Richtung voneinander beabstandet sind. Dadurch kann eine Redundanz ermöglicht werden oder es können kleinere Krafterzeugungseinheiten verwendet werden, die in Summe die Lenkgegenkraft erzeugen.
Das erfindungsgemäße Lenkkraftmodul wird vorzugsweise an einem Rollenprüfstand für ein Fahrzeug mit zumindest einem lenkbaren Rad verwendet, wobei die Fixteile der Anzahl von Krafterzeugungseinheiten des Lenkkraftmoduls jeweils mit einer ortsfesten Komponente des Rollenprüfstands fest oder lösbar verbunden sind. Damit kann das Lenkkraftmodul beispielsweise ein fixer Bestandteil des Rollenprüfstands sein oder es kann auch lediglich bei Bedarf am Rollenprüfstand aufgebaut werden.
Vorzugsweise ist der Rollenprüfstand für ein mehrspuriges Fahrzeug mit zumindest einer lenkbaren Antriebsachse ausgebildet, wobei vorzugsweise für beide lenkbaren Räder der lenkbaren Antriebsachse jeweils ein erfindungsgemäßes Lenkkraftmodul vorgesehen ist. Dadurch können an den Rädern ggf. auch verschieden große Lenkgegenkräfte appliziert werden, was eine sehr realistische Nachbildung von realen Fahrzuständen erlaubt.
Wenn zumindest eine Krafterzeugungseinheit als aktive Krafterzeugungseinheit ausgebildet ist, dann ist am Rollenprüfstand vorzugsweise auch eine Steuerungseinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, den Aktuator der aktiven Krafterzeugungseinheit anzusteuern. Dadurch kann das Lenkkraftmodul in die Prüfstands-Steuerung integriert werden und zentral gesteuert werden.
Es kann auch eine Simulationseinheit zur Simulation der Lenkgegenkraft vorgesehen sein und die Steuerungseinheit kann dazu ausgebildet sein, den Aktuator der aktiven Krafterzeugungseinheit in Abhängigkeit einer von der Simulationseinheit ermittelten Soll- Lenkgegenkraft anzusteuern. Vorzugsweise ist hierfür eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung einer für eine Ist-Lenkgegenkraft repräsentativen Messgröße vorgesehen, z.B. ein Kraftsensor, und die Steuerungseinheit weist vorzugsweise einen Regler auf, der dazu ausgebildet ist, aus der von der Simulationseinheit ermittelten Soll-Lenkgegenkraft und der von der Erfassungseinrichtung erfassten Messgröße eine Stellgröße zu ermitteln. Die Steuerungseinheit kann den Aktuator mit der ermittelten Stellgröße anzusteuern. Dadurch kann ein geschlossener Regelkreis zum Einregeln einer gewünschten Soll-Lenkgegenkraft bereitgestellt werden.
Der Rollenprüfstands wird vorzugsweise mit einem Fahrzeug betrieben, das zumindest ein lenkbares Rad aufweist, wobei der Adapter des zumindest einen erfindungsgemäßen Lenkkraftmoduls mit dem lenkbaren Rad des Fahrzeugs verbunden wird, wobei von einem Lenksystem des Fahrzeugs eine Lenkkraft auf das zumindest eine lenkbare Rad übertragen wird und wobei mittels des Lenkkraftmoduls eine, der Lenkkraft entgegenwirkende, Lenkgegenkraft erzeugt wird.
Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 2c näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt
Fig.1 einen Rollenprüfstand mit einem zweiachsigen, zweispurigen Fahrzeug,
Fig.2a und Fig.2b jeweils einen Ausschnitt des Rollenprüfstands im Bereich eines lenkbaren Rades mit einem erfindungsgemäßen Lenkkraftmodul mit aktiven Krafterzeugungseinheiten,
Fig.2c eine passive Krafterzeugungseinheit in einer beispielhaften Ausführung.
In Fig.1 ist ein schematischer Rollenprüfstand 1 in einer Ansicht von oben dargestellt. Der dargestellte Rollenprüfstand 1 ist zur Verwendung mit einem zweiachsigen und zweispurigen Fahrzeugs 2 ausgebildet. Im Rahmen der Erfindung könnte der Rollenprüfstand 1 jedoch auch zur Prüfung von einspurigen Fahrzeugen, insbesondere Motorrädern, ausgebildet sein oder zur Prüfung von mehrachsigen Fahrzeugen. Das in Fig.1 dargestellte Fahrzeug 2 ist beispielhaft als Allrad-PKW mit einer Vorderachslenkung ausgeführt. Das Fahrzeug 2 weist somit eine angetriebene Vorderachse VA mit zwei lenkbaren Vorderrädern VR und eine angetriebene Hinterachse HA mit zwei angetriebenen Hinterrädern HR auf, die nicht lenkbar sind. Natürlich wäre aber auch eine Ausführung des Rollenprüfstands 1 für eine Hinterachslenkung denkbar. Das Fahrzeug 2 weist weiters eine Antriebseinheit 3, z.B. einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor, auf, welche die Antriebsachsen VA, HA über ein geeignetes Getriebe 4 antreibt. An den Antriebsachsen VA, HA ist jeweils ein Differentialgetriebe 5 vorgesehen.
Das Fahrzeug 2 weist weiters ein Lenksystem für die gelenkte Vorderachse VA auf. Das Lenksystem umfasst ein Lenkrad 6, das über ein Lenkgestänge 7 mit einem Lenkgetriebe 8 verbunden ist. Das Lenkgetriebe 8 ist wiederum über Spurstangen 9 mit den Radaufhängungen 10 der Vorderräder VR verbunden. Über das Lenksystem kann eine Lenkkraft auf die gelenkten Vorderräder VR übertragen werden, wodurch ein Lenkwinkel a (siehe Fig.2b) der Vorderräder VR verändert werden kann. Die Ausführung des Fahrzeugs 2 ist natürlich nur beispielhaft zu verstehen und ist vereinfacht. Das Fahrzeug 2 kann grundsätzlich auch anders ausgebildet sein. Beispielsweise wäre auch ein anderes Lenksystem möglich, das z.B. keine mechanische Verbindung zwischen Lenkrad 6 und Lenkgetriebe 8 aufweist (sogenanntes Steer-by-wire).
Am Rollenprüfstand 1 ist für jedes Vorderrad VR und für jedes Hinterrad HR jeweils eine Rolle R vorgesehen, sodass das Fahrzeug 2 mit den vier Rädern auf den Rollen R platziert werden kann. Ein unterer Teil der Rollen R ist dabei in einem Boden B des Rollenprüfstands 1 angeordnet, sodass lediglich ein oberer Abschnitt der Rollen R aus dem Boden B ragt. Das Fahrzeug 2 kann somit selbständig auf die Rollen R bewegt werden. Sobald das Fahrzeug 2 in der korrekten Position auf den Rollen R angeordnet ist, kann das Fahrzeug 2 in geeigneter Weise in seiner Position fixiert werden. Dazu ist üblicherweise eine geeignete (nicht dargestellte) Fixiervorrichtung vorgesehen.
Die Rollen R weisen jeweils eine geeignete Belastungseinheit 11 auf, z.B. eine elektrische Maschine. Die Belastungseinheiten 11 sind in bekannter Weise dazu ausgebildet, ein Drehmoment zum Antrieb oder zur Belastung der Rollen R zu erzeugen. Am Rollenprüfstand 1 ist weiters eine Prüfstands-Steuerungseinheit 12 vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Belastungseinheiten 11 zur Durchführung eines Prüflaufs zu steuern. Die Prüfstands- Steuerungseinheit 12 kann eine geeignete Hardware und/oder Software aufweisen. Über die Prüfstands-Steuerungseinheit 12 kann ein gewünschter Prüflauf vorgegeben werden, um bestimmte Fahrzustände des Fahrzeugs 2 zu simulieren. Durch einen Prüflauf können gewünschte Widerstände simuliert werden, die während der realen Fahrt auf das Fahrzeug 2 wirken, beispielsweise Steigungen oder Gefälle einer Straße.
Die Rollen R der gelenkten Vorderachse VA sind in geeigneter Weise ausgebildet, sodass die Vorderräder VR tatsächlich gelenkt werden können. Beispielsweise könnte eine geeignete Hebeeinrichtung vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, die beiden Vorderräder VR von den Rollen abzuheben, um einen Lenkeinschlag zu ermöglichen. Hierbei ist auch eine gleichzeitige Übertragung eines Drehmoments auf die gelenkten und angetriebenen Vorderräder VR möglich, wenn auch eingeschränkt im Vergleich zu einer nicht gelenkten Rolle. Eine Hebeeinrichtung könnte beispielsweise auch bei einem Hinterradantrieb mit starrer Hinterachse und gelenkter Vorderachse verwendet werden. Der Rollenprüfstand 1 könnte hierzu z.B. lediglich Rollen R für die angetriebenen Hinterräder HR aufweisen. Es könnten aber auch lenkbare Rollen R vorgesehen sein, die in geeigneter Weise gelagert sind, um eine Lenkbewegung der Vorderräder VR zu erlauben. Hierbei kann auch während der Lenkung ein Drehmoment von den Belastungsmaschinen übertragen werden. Derartige Rollenprüfstände 1, die einen Lenkeinschlag erlauben, sind, wie eingangs erwähnt wurde, im Stand der Technik bekannt, weshalb an dieser Stelle keine detaillierte Beschreibung erfolgt. In Abhängigkeit der Lenkbewegung des Lenkrades 6 wird eine gewisse Lenkkraft erzeugt, die auf die Vorderräder VR wirkt, wodurch sich ein bestimmter Lenkwinkel a einstellt, wie beispielhaft in Fig.2b für das linke Vorderrad VR angedeutet ist. Wie eingangs erwähnt wurde, fehlen am Rollenprüfstand 1 jedoch Reaktionskräfte, die sich während der realen Fahrt auf der Straße aufgrund der Fahrzustände normalerweise ergeben. Daraus folgt, dass am Rollenprüfstand 1 der vom Lenksystem auf die lenkbaren Räder VR übertragenen Lenkkraft, keine oder nur eine sehr geringe Lenkgegenkraft entgegenwirkt. Um trotz dieser Umstände am Rollenprüfstand 1 eine gewünschte Lenkgegenkraft auf das Lenksystem ausüben zu können ist erfindungsgemäß ein Lenkkraftmodul 13 vorgesehen, das anhand von Fig.2a+Fig.2b nachfolgend im Detail beschrieben wird.
Fig.2a zeigt einen Ausschnitt des linken Vorderrades VR des Rollenprüfstands 1 aus Fig.1 in einer Ansicht von oben, wobei sich das Vorderrad VR im neutralen Lenkzustand für die Geradeausfahrt befindet. Das Vorderrad VR ist somit parallel zur Längsrichtung L des Fahrzeugs 2 bzw. des Rollenprüfstands 1 ausgerichtet. Fig.2b zeigt das Vorderrad VR in einem gelenkten Zustand für die Kurvenfahrt einer Rechtskurve. Das Vorderrad VR ist in einem bestimmten Lenkwinkel a zur Längsrichtung L ausgelenkt, entsprechend der Lenkbewegung des Lenkrades 6. Das Vorderrad VR ist mit einem erfindungsgemäßen Lenkkraftmodul 13 verbunden, das an einer, dem Fahrzeug 2 abgewandten Außenseite des Vorderrades VR angeordnet ist. Die Rolle R ist lediglich in Fig.2a angedeutet und in Fig.2b der Einfachheit halber nicht dargestellt.
Das Lenkkraftmodul 13 weist dazu einen geeigneten Adapter 14 zur Verbindung des Lenkkraftmoduls 13 mit dem Vorderrad VR auf. Der Adapter 14 ist im dargestellten Beispiel als Adapterfelge ausgebildet, an der ein Reifen 22 montiert ist. Die ursprüngliche Felge des Vorderrades VR des Fahrzeugs 2 kann am Rollenprüfstand 1 durch die Adapterfelge ersetzt werden. Die Adapterfelge inkl. Reifen 22 kann somit anstatt des herkömmlichen Rades an der Radaufhängung 10 des lenkbaren Vorderrades VR montiert werden, wie in Fig.2a+2b dargestellt ist. Die Radaufhängung 10 ist vereinfacht dargestellt und kann beispielsweise eine drehbare Radnabe 10a aufweisen, die mittels eines Radlagers 10b in einem (in Drehrichtung) feststehenden Achsschenkel 10c gelagert ist. An der Radnabe 10a kann eine Bremsscheibe montiert sein, wie in Fig.2a+2b angedeutet ist.
Die Radnabe 10a kann z.B. über eine Verzahnung drehfest mit einer Gelenkeinheit 10d, z.B. einem Gleichlaufgelenk, verbunden sein, wodurch ein gewisser Längenausgleich ermöglicht wird, der sich beim Einfedern des Rades ergibt. Die Gelenkeinheit 10d kann wiederum drehfest mit einer Antriebswelle 10e verbunden sein, die vom Ausgleichsgetriebe 5 (siehe Fig.1 ) angetrieben werden kann. Die Gelenkeinheit 10d erlaubt dabei einerseits eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle 10e auf die Radnabe 10a und andererseits einen Lenkeinschlag des Achsschenkels 10c inkl. der Radnabe 10a, wie in Fig.2b dargestellt ist. Zur Übertragung der Lenkkraft von der Spurstange 9 des Lenksystems auf die Radaufhängung 10, kann ein geeigneter Lenker 10f vorgesehen sein, der fest mit dem Achsschenkel 10c verbunden ist. Da der Aufbau und die Funktion einer Radaufhängung 10 bekannt sind, sind die Komponenten der Radaufhängung 10 lediglich vereinfacht dargestellt. Natürlich kann die Radaufhängung 10 aber auch anders ausgebildet sein, als in Fig.2a+2b dargestellt ist.
Der Adapter 14 kann alternativ aber auch eine geeignete (nicht dargestellte) Adaptereinheit umfassen, die an einer bestehenden Felge des Vorderrades VR befestigt werden kann. Der Adapter 14 kann beispielsweise an einer dem Fahrzeug abgewandten äußeren Stirnseite der herkömmlichen Felge befestigt werden. Zur Befestigung können geeignete Befestigungsmittel, z.B. Schrauben oder Spanneinrichtungen, vorgesehen sein.
Beispielweise könnte die Adaptereinheit Bohrungen aufweisen, die mit Bohrungen für die Radschrauben in der Felge des Vorderrades VR fluchten. Die Adaptereinheit kann somit mit geeigneten Schrauben samt der Felge an der Radaufhängung befestigt werden. Natürlich sind auch andere Befestigungsmittel denkbar, die eine hinreichend starre Verbindung der Adaptereinheit mit der Felge ermöglichen, die zur Übertragung der Lenkgegenkraft geeignet ist. Durch den Adapter 14 ist eine relativ starre Verbindung möglich. Dadurch kann die Lenkgegenkraft sehr präzise auf das Rad übertragen werden.
Das Lenkkraftmodul 13 weist weiters eine Kraftübertragungseinheit 15 auf. Die Kraftübertragungseinheit 15 ist hier im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet und weist eine erste Seite auf, die dem Adapter 14 und dem Vorderrad VR zugewandt ist, und eine gegenüberliegende zweite Seite, die dem Vorderrad VR des Fahrzeugs 2 abgewandt ist. Unter "plattenförmig" ist im Rahmen der Erfindung ein flaches, starres Bauteil zu verstehen, das in radialer Richtung eine deutlich größere Erstreckung aufweist, als in axialer Richtung. Die plattenförmige Kraftübertragungseinheit 15 muss dabei entgegen der Darstellung in Flg.2a+2b natürlich nicht zwingend eine geschlossene Fläche ausbilden, sondern es könnten beispielsweise auch eine oder mehrere Öffnungen vorgesehen sein, welche die Kraftübertragungseinheit 15 in axialer Richtung durchdringen. Die Kraftübertragungseinheit 15 kann beispielsweise ringförmig ausgebildet sein und eine zentrale Öffnung aufweisen.
Der Adapter 14 ist drehbar mit der ersten Seite der Kraftübertragungseinheit 15 verbunden. Der Adapter 14 kann beispielsweise mittels eines geeigneten Axiallagers 18 mit der Kraftübertragungseinheit 15 verbunden sein. Der Adapter 14 ist dadurch relativ zur Kraftübertragungseinheit 15 drehbar und kann somit mit dem angetriebene Vorderrad VR mitrotieren, während die Kraftübertragungseinheit 15 (in Drehrichtung) stillsteht. Eine Drehachse DA des Adapters 14 verläuft im montierten Zustand somit im Wesentlichen koaxial mit einer Drehachse des Vorderrades VR. Im ausgelenkten Zustand (Fig.2b) stellt sich ein Lenkwinkel a zwischen der Drehachse DA des Adapters 14 bzw. des Vorderrades VR und der Antriebswelle 10e ein.
Das Lenkkraftmodul 13 weist weiters eine Anzahl von Krafterzeugungseinheiten 16 zur Erzeugung der Lenkgegenkraft auf. Jede Krafterzeugungseinheiten 16 weist dabei einen Fixteil 16a und einen relativ dazu beweglichen Bewegeteil 16b aufweist. Der Fixteil 16a ist jeweils mit einer ortsfesten Komponente 17 des Rollenprüfstands 1 , vorzugsweise lösbar, verbunden und der Bewegeteil 16b ist mit der Kraftübertragungseinheit 15 verbunden, sodass die Lenkgegenkraft über die Kraftübertragungseinheit 15 und den Adapter 14 auf das Vorderrad VR übertragbar ist.
Die Anzahl von Krafterzeugungseinheiten 16 kann dabei eine oder mehrere aktive Krafterzeugungseinheiten aufweisen, die jeweils einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator umfassen. Im dargestellten Beispiel gemäß Fig.2a+2b sind beispielsweise zwei aktive Krafterzeugungseinheiten in Form von Linearaktuatoren vorgesehen, deren Bewegeteile 16b an der, dem Adapter 14 gegenüberliegenden, zweiten Seite der Kraftübertragungseinheit 15 befestigt sind. Die Linearaktuatoren 16 können z.B. jeweils einen Linearmotor, einen Pneumatikzylinder einen Hydraulikzylinder oder einen Elektromotor mit Getriebe als Aktuator aufweisen. Je nach Größe der zu erzeugenden Lenkgegenkraft kann der Fachmann einen geeigneten Aktuator auswählen.
Alternativ oder zusätzlich kann die Anzahl von Krafterzeugungseinheiten 16 auch eine oder mehrere passive Krafterzeugungseinheiten aufweisen. Die passiven Krafterzeugungseinheiten 16 weisen jeweils zumindest eine Federungseinheit F und/oder eine Dämpfungseinheit D auf. In Fig.2c ist eine beispielhafte passive Krafterzeugungseinheit 16 dargestellt, die eine Federungseinheit F und eine Dämpfungseinheit D aufweist. Die Federungseinrichtung F ist lediglich symbolisch dargestellt und kann z.B. eine der folgenden Federn aufweist: Biegefeder, Torsionsfeder, Luftfeder, Gummifeder, Gasdruckfeder. Die Federungseinrichtung F kann dabei eine lineare, eine progressive oder eine degressive Federkennlinie aufweisen. Alternativ oder zusätzlich könnte die Federungseinrichtung F auch eine (nicht dargestellte) Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Federungscharakteristik aufweisen. Auch die Dämpfungseinrichtung D ist lediglich symbolisch dargestellt und kann z.B. zumindest einen der folgenden Dämpfer aufweist: Reibungsdämpfer, hydraulischer Dämpfer, Gummidämpfer. Auch die Dämpfungseinrichtung D könnte eine geeignete Verstelleinrichtung zur Verstellung einer Dämpfungscharakteristik aufweisen.
In einer einfachen Ausführung könnten die Verstelleinrichtungen z.B. mechanisch ausgeführt sein und manuell mittels eines geeigneten Werkzeugs betätigt werden. Grundsätzlich wäre aber auch eine elektrische Verstellung mittels eines Aktuators möglich (nicht dargestellt), sodass die Verstellung über eine Steuerungseinheit durchgeführt werden kann. Die passive Krafterzeugungseinheit könnte auch eine Druckstufe und/oder eine Zugstufe aufweisen, sodass in beide Richtungen eine Erzeugung einer Lenkgegenkraft möglich ist. Es können entgegen der Darstellung natürlich auch komplexere Ausführungen verwendet werden, z.B. eine Reihenschaltung und/oder Parallelschaltung von mehreren Federn und/oder mehreren Dämpfern. Es ist ersichtlich, dass es eine große Bandbreite an möglichen konstruktiven Ausführungen der passiven Krafterzeugungseinheit 16 gibt, aus der der Fachmann eine geeignete Ausgestaltung auswählen kann.
Der Einfachheit halber wird die Erfindung nachfolgend anhand der in Fig.2a+2b dargestellten aktiven Krafterzeugungseinheiten 16 beschrieben, die jeweils einen Linearaktuator mit einem Bewegeteil 16a und einem Fixteil 16b aufweisen. Der Begriff (Linear)Aktuator wird daher nachfolgend synonym mit dem Begriff Krafterzeugungseinheiten 16 verwendet mit gleichem Bezugszeichen. Die Bewegeteile 16b der Linearaktuatoren 16 sind jeweils translatorisch relativ zum Fixteil 16a beweglich. Die Bewegeteile 16b können im befestigten Zustand des Lenkkraftmoduls 13 somit in Querrichtung Q des Fahrzeugs 2 translatorisch bewegt werden, wie durch die Doppelpfeile in Fig.2a angedeutet ist. Die Fixteile 16a sind jeweils mit einer ortsfesten Komponente 17 des Rollenprüfstands 1, z.B. mit einer geeigneten Konsole, fest oder lösbar verbunden. Dadurch können die Reaktionskräfte der Linearaktuatoren am Rollenprüfstand 1 aufgenommen werden. Eine lösbare Verbindung ist vorteilhaft, um die Position des Lenkkraftmoduls 13 verändern zu können.
In analoger Weise könnten aber natürlich auch passive Krafterzeugungseinheiten 16 vorgesehen sein. Die Erfindung ist auch nicht auf die lineare Krafterzeugung begrenzt, sondern die Lenkgegenkraft könnten auch rotativ auf die Kraftübertragungseinheit 15 ausgeübt werden. Im Falle einer aktiven rotativen Krafterzeugungseinheiten 16 könnte die Lenkgegenkraft beispielsweise in Form eines Drehmoments durch einen rotativen Aktuator, wie z.B. einen rotativen Elektromotor, erzeugt werden. Im Falle einer passiven rotativen Krafterzeugungseinheiten 16 könnte die Lenkgegenkraft beispielsweise in Form eines Drehmoments durch eine Drehfeder o.ä. erfolgen.
Im gezeigten Beispiel sind die Bewegeteile 16b jeweils mit einem an der zweiten Seite der Kraftübertragungseinheit 15 liegenden Kraftangriffspunkt K mit der Kraftübertragungseinheit 15 verbunden. Wie in Fig.2b ersichtlich ist, sind die Kraftangriffspunkte K der Linearaktuatoren 16 so an der zweiten Seite der Kraftübertragungseinheit 15 angeordnet, dass die Bewegeteile 16b zur Erzeugung der Lenkgegenkraft in entgegengesetzte Richtungen jeweils relativ zum Fixteil 16a bewegbar sind. Das bedeutet im Wesentlichen, dass der Radaufstandspunkt des Vorderrades VR auf der Rolle R in Längsrichtung L gesehen zwischen den Kraftangriffspunkten K liegt. Wenn das Axiallager 18 in geeigneter Weise ausgebildet ist, um auch Zugkräfte aufnehmen zu können, dann kann beispielsweise jeweils ein Linearaktuator 16 eine Zugkraft auf die Kraftübertragungseinheit 15 ausüben und der jeweils andere Linearaktuator 16 eine Druckkraft auf die Kraftübertragungseinheit 15 ausüben. Wenn das Axiallager 18 keine Zugkräfte aufnehmen kann, dann könnte die Lenkgegenkraft aber beispielsweise auch nur in Form einer Druckkraft durch den entsprechenden Linearaktuator 16 erzeugt werden (in Fig.2a+2b z.B. der obere Linearaktuator 16) und der jeweils andere Linearaktuator 16 (in Fig.2a+2b z.B. der untere Linearaktuator 16) könnte lediglich nachgeführt werden, ohne eine (Zug)Kraft auszuüben. Die Lenkgegenkraft kann somit vom Linearaktuator 16 über die Kraftübertragungseinheit 15 auf den Adapter 14, hier die Adapterfelge, ausgeübt werden. Vom Adapter 14 wird die Lenkgegenkraft über die Radnabe 10a und den Lenker 10f des Achsschenkels 10e auf die Spurstange 9 übertragen.
Die beiden Kraftangriffspunkte K der zwei Linearaktuatoren 16 können beispielsweise diametral gegenüberliegend bezüglich der Drehachse DA des Adapters 14 angeordnet sein. Vorzugsweise liegen die beiden Kraftangriffspunkte K in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene. Um einen gewissen Winkelausgleich zu ermöglichen können die Bewegeteile 16b der Linearaktuatoren 16 gelenkig mit der Kraftübertragungseinheit 15 verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich können auch die Fixteile 16a jeweils gelenkig mit der ortsfesten Komponente 17 des Rollenprüfstands 1 verbunden oder verbindbar sein. Die gelenkige Verbindung kann jeweils z.B. mittels eines Drehgelenks oder eines Kugelgelenks erfolgen.
Entgegen der Darstellung in Fig.2a+2b können am Lenkkraftmodul 13 aber auch mehr als zwei Linearaktuatoren 16 vorgesehen sein, wobei die Kraftangriffspunkte K beispielsweise in Umfangsrichtung um die Drehachse DA des Adapters 14 und/oder in radialer Richtung voneinander beabstandet sein können. Beispielsweise kann dies aus Gründen der Redundanz vorteilhaft sein oder es kann vorteilhaft sein, um Linearaktuatoren kleinerer Baugröße mit geringerer Maxim al kraft verwenden zu können.
Natürlich können am Rollenprüfstand 1 auch mehrere identische oder unterschiedliche Lenkkraftmodule 13 vorgesehen sein. Am Rollenprüfstand 1 gemäß Fig.1 könnte beispielsweise für beide lenkbaren Vorderräder VR der angetriebene Vorderachse VA jeweils ein erfindungsgemäßes Lenkkraftmodul 13 vorgesehen sein. Wenn das Fahrzeug 2 eine lenkbare Vorderachse VA und eine lenkbare Hinterachse HA aufweist, dann könnten grundsätzlich auch vier Lenkkraftmodule 13 vorgesehen sein, jeweils ein Lenkkraftmodul 13 pro Rad. Bei Verwendung von zwei Lenkkraftmodulen 13 an gegenüberliegenden Rädern kann es zudem vorteilhaft sein, wenn ein Kraftschluss zwischen den Lenkkraftmodulen 13 hergestellt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass das Fahrzeug 2 durch die von einem Lenkkraftmodul 13 erzeugte Lenkgegenkraft verschoben wird. Wenn, so wie in Fig.2a+2b dargestellt, aktive Krafterzeugungseinheiten 16, insbesondere Linearaktoren, verwendet werden, dann ist am Rollenprüfstand 1 vorzugsweise eine Steuerungseinheit vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Aktuatoren 16 des Lenkkraftmoduls 13 anzusteuern, um die Lenkgegenkraft zu erzeugen. Als Steuerungseinheit kann eine separate (nicht dargestellte) Modul-Steuerungseinheit vorgesehen sein, die z.B. Teil des Lenkkraftmoduls 13 sein kann. Die Modul- Steuerungseinheit kann beispielsweise in geeigneter Weise mit der Prüfstands- Steuerungseinheit 12 kommunizieren, um Steuersignale auszutauschen.
In vorteilhafterweise kann jedoch auch die Prüfstands-Steuerungseinheit 12 des Rollenprüfstands 1 verwendet werden, um die verfügbaren Aktuatoren 16 des Lenkkraftmoduls 13 direkt anzusteuern. Am Rollenprüfstand 1 kann auch eine Simulationseinheit 19 zur Simulation der Lenkgegenkraft vorgesehen sein. Die Steuerungseinheit, z.B. die Prüfstands-Steuerungseinheit 12 des Rollenprüfstands 1 , ist kann die Aktuatoren 16 dann in Abhängigkeit einer von der Simulationseinheit 19 erzeugten Soll-Lenkgegenkraft S anzusteuern.
Es kann auch eine geeignete Erfassungseinrichtung 20 zur Erfassung einer für eine Ist- Lenkgegenkraft repräsentativen Messgröße M vorgesehen sein. In der Steuerungseinheit, z.B. der Prüfstands-Steuerungseinheit 12 des Rollenprüfstands 1 , kann ein geeigneter Regler 21, z.B. PI- oder PID-Regler, vorgesehen sein, der aus der von der Simulationseinheit 19 ermittelten Soll-Lenkgegenkraft S und der von der Erfassungseinrichtung erfassten Messgröße M eine Stellgröße X ermittelt. Die Steuerungseinheit 12 kann die Aktuatoren 16 dann mit der ermittelten Stellgröße X ansteuern, um die vorgegebene Soll-Lenkgegenkraft einzuregeln. Die Erfassungseinrichtung 20 kann beispielsweise einen geeigneten Kraftsensor wie z.B. einen Dehnmessstreifen oder Piezosensor, aufweisen. Als Regler 21 kann jeder geeignete Regler verwendet werden, z.B. ein PI-Regler oder PID-Regler.

Claims

Patentansprüche
1. Lenkkraftmodul (13) zur Verwendung an einem Rollenprüfstand (1) für ein Fahrzeug (2) mit zumindest einem lenkbaren Rad (VR), wobei das Lenkkraftmodul (13) dazu ausgebildet ist, eine, einer von einem Lenksystem des Fahrzeugs (2) auf das zumindest eine lenkbare Rad (VR) übertragbaren Lenkkraft entgegenwirkende, Lenkgegenkraft zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkkraftmodul (13) einen Adapter (14) zur Verbindung des Lenkkraftmoduls (13) mit dem lenkbaren Rad (VR) aufweist, dass der Adapter (14) drehbar mit einer Kraftübertragungseinheit (15) verbunden ist, dass eine Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) zur Erzeugung der Lenkgegenkraft vorgesehen ist, wobei jede Krafterzeugungseinheit (16) einen Fixteil (16a) und einen relativ dazu beweglichen Bewegeteil (16b) aufweist, wobei der Fixteil (16a) mit einer ortsfesten Komponente (17) des Rollenprüfstands (1) verbindbar ist und der Bewegeteil (16b) mit der Kraftübertragungseinheit (15) verbunden ist, sodass die Lenkgegenkraft über die Kraftübertragungseinheit (15) und den Adapter (14) auf das Rad (VR) übertragbar ist.
2. Lenkkraftmodul (13) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (14) eine, an einer Felge des lenkbaren Rades (VR) befestigbare, Adaptereinheit aufweist oder dass der Adapter (14) eine Adapterfelge zur Montage an einer Radaufhängung des lenkbaren Rades (VR) aufweist.
3. Lenkkraftmodul (13) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (14) mittels eines Axiallagers (18) mit der Kraftübertragungseinheit (15) verbunden ist.
4. Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Krafterzeugungseinheit (16) als aktive Krafterzeugungseinheit ausgebildet ist, die einen elektrisch ansteuerbaren Aktuator aufweist und/oder dass zumindest eine Krafterzeugungseinheit (16) als passive Krafterzeugungseinheit ausgebildet ist, die zumindest eine Federungseinheit (F) und/oder zumindest eine Dämpfungseinheit (D) aufweist.
5. Lenkkraftmodul (13) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch ansteuerbare Aktuator einen Linearaktuator umfasst, dessen Bewegeteil (16b) translatorisch relativ zum Fixteil (16a) bewegbar ist, wobei der Linearaktuator vorzugsweise einen der folgenden Aktuatoren aufweist: Linearmotor, Pneumatikzylinder, Hydraulikzylinder, Elektromotor mit Getriebe.
6. Lenkkraftmodul (18) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federungseinrichtung (F) eine lineare, eine progressive oder eine degressive Federkennlinie aufweist und/oder dass die Federungseinrichtung (F) eine Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Federungscharakteristik aufweist und/oder dass die Federungseinrichtung (F) zumindest eine der folgenden Federn aufweist: Biegefeder, Torsionsfeder, Luftfeder, Gummifeder, Gasdruckfeder und/oder dass die Dämpfungseinrichtung (D) eine Verstelleinrichtung zur Verstellung einer Dämpfungscharakteristik aufweist und/oder dass die Dämpfungseinrichtung (D) zumindest einen der folgenden Dämpfer aufweist: Reibungsdämpfer, hydraulischer Dämpfer, Gummidämpfer und/oder dass die passive Krafterzeugungseinheit eine Druckstufe und/oder eine Zugstufe aufweist.
7. Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegeteile (16b) der Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) jeweils gelenkig mit der Kraftübertragungseinheit (15) verbunden sind und/oder dass die Fixteile (16a) der Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) jeweils gelenkig mit der ortsfesten Komponente des Rollenprüfstands (1) verbindbar sind.
8. Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) zumindest zwei Krafterzeugungseinheiten (16) unmfasst, wobei Kraftangriffspunkte (K) der Bewegeteile (16b) an einer dem Adapter (14) gegenüberliegenden Seite der Kraftübertragungseinheit (15) liegen und so festgelegt sind, dass die Bewegeteile (16b) zur Erzeugung der Lenkgegenkraft in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind.
9. Lenkkraftmodul (13) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftangriffspunkte (K) diametral gegenüberliegend bezüglich einer Drehachse (DA) des Adapters (14) angeordnet sind.
10. Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Krafterzeugungseinheiten (16) vorgesehen sind, wobei Kraftangriffspunkte (K) der Krafterzeugungseinheiten (16) an der Kraftübertragungseinheit (15) vorzugsweise in Umfangsrichtung um eine Drehachse (DA) des Adapters (14) und/oder in radialer Richtung voneinander beabstandet sind.
11. Rollenprüfstand (1) für ein Fahrzeug (2) mit zumindest einem lenkbaren Rad (VR), dadurch gekennzeichnet, dass am Rollenprüfstand (1) zumindest ein Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist, um eine Lenkgegenkraft auf das zumindest eine lenkbare Rad (VR) auszuüben, wobei die Fixteile (16a) der Anzahl von Krafterzeugungseinheiten (16) des Lenkkraftmoduls (13) jeweils mit einer ortsfesten Komponente (17) des Rollenprüfstands (1) fest oder lösbar verbunden sind.
12. Rollenprüfstand (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenprüfstand (1) für ein mehrspuriges Fahrzeug (2) mit zumindest einer lenkbaren Antriebsachse (VA) ausgebildet ist, wobei vorzugsweise für beide lenkbaren Räder (VR) der lenkbaren Antriebsachse (VA) jeweils ein Lenkkraftmodul (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
13. Rollenprüfstand (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Krafterzeugungseinheit (16) als aktive Krafterzeugungseinheit ausgebildet ist und dass eine Steuerungseinheit (12) vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, den Aktuator der aktiven Krafterzeugungseinheit anzusteuern.
14. Rollenprüfstand (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Simulationseinheit (19) zur Simulation der Lenkgegenkraft vorgesehen ist und dass die Steuerungseinheit (12) dazu ausgebildet ist, den Aktuator in Abhängigkeit einer von der Simulationseinheit (19) ermittelten Soll-Lenkgegenkraft (S) anzusteuern.
15. Rollenprüfstand (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung (20) zur Erfassung einer für eine Ist-Lenkgegenkraft repräsentativen Messgröße (M) vorgesehen ist, dass die Steuerungseinheit (12) einen Regler (21) aufweist, der dazu ausgebildet ist, aus der von der Simulationseinheit (19) ermittelten Soll- Lenkgegenkraft und der von der Erfassungseinrichtung (20) erfassten Messgröße (M) eine Stellgröße (X) zu ermitteln und dass die Steuerungseinheit (12) dazu ausgebildet ist, den Aktuator mit der ermittelten Stellgröße (X) anzusteuern.
16. Verfahren zum Betreiben eines Rollenprüfstands (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 15 mit einem Fahrzeug (2), das zumindest ein lenkbares Rad (VR) aufweist, wobei der Adapter (14) des zumindest einen Lenkkraftmoduls (13) mit dem lenkbaren Rad (VR) des Fahrzeugs (2) verbunden wird, wobei von einem Lenksystem des Fahrzeugs (2) eine Lenkkraft auf das zumindest eine lenkbare Rad (VR) übertragen wird und wobei mittels des Lenkkraftmoduls (13) eine, der Lenkkraft entgegenwirkende, Lenkgegenkraft erzeugt wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622687A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Toyota Motor Co Ltd Prüfstand für ein Lenkungssystem
US20090012763A1 (en) * 2007-05-04 2009-01-08 Mts Systems Corporation Method and system for tire evaluation and tuning with loading system and vehicle model
EP3026416A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Prüfvorrichtung für eine funktionsprüfung von fahrzeugsystemen
WO2018046609A1 (de) 2016-09-12 2018-03-15 Avl List Gmbh Modularer prüfstand für fahrbereite gesamtfahrzeuge
WO2021193054A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 株式会社堀場製作所 車両試験システム、操舵反力入力装置、及び操舵機能評価方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2797378B2 (ja) * 1989-03-10 1998-09-17 トヨタ自動車株式会社 シャシダイナモメータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19622687A1 (de) * 1995-06-08 1996-12-12 Toyota Motor Co Ltd Prüfstand für ein Lenkungssystem
US20090012763A1 (en) * 2007-05-04 2009-01-08 Mts Systems Corporation Method and system for tire evaluation and tuning with loading system and vehicle model
EP3026416A1 (de) 2014-11-27 2016-06-01 MAHA Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co. KG Prüfvorrichtung für eine funktionsprüfung von fahrzeugsystemen
WO2018046609A1 (de) 2016-09-12 2018-03-15 Avl List Gmbh Modularer prüfstand für fahrbereite gesamtfahrzeuge
WO2021193054A1 (ja) * 2020-03-27 2021-09-30 株式会社堀場製作所 車両試験システム、操舵反力入力装置、及び操舵機能評価方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SANGGOOK LEE ET AL: "Active vibration damping of linear oscillatory actuator using DC motor", IECON 2016 - 42ND ANNUAL CONFERENCE OF THE IEEE INDUSTRIAL ELECTRONICS SOCIETY, IEEE, 23 October 2016 (2016-10-23), pages 1762 - 1766, XP033033438, DOI: 10.1109/IECON.2016.7793236 *
YUN-HO SHIN ET AL: "Design Considerations of Linear Electromagnetic Actuator for Hybrid-Type Active Mount Damper", IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, IEEE, USA, vol. 49, no. 7, 1 July 2013 (2013-07-01), pages 4080 - 4083, XP011520124, ISSN: 0018-9464, DOI: 10.1109/TMAG.2013.2244578 *

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