An immer mehr bereits existierenden Betriebsfestigkeitsprüfständen müssen mechatronische Systeme und Komponenten integriert werden. Dabei sind diese Systeme entweder selbst Teil der Prüfung oder werden zwingend für die Prüfung anderer Komponenten benötigt. Für Betriebslastnachfahrversuche müssen die mechatronischen Systeme am Prüfstand so ähnlich wie nötig wie die Systeme im Fahrzeug/Realbetrieb bei der Messung betrieben werden. Dies ist überwiegend nur noch über das dazugehörende Steuergerät möglich, da dieses entweder in den Aktuator integriert ist oder der Aktuator durch das Steuergerät geregelt wird. Die Anbindung eines Steuergerätes stellt neue Anforderungen an die vorhandene Prüfstandswelt. Auf Grund der Vielzahl verschiedenster mechatronischer Systeme ergibt sich das Ziel eine einheitliche Vorgehensweise, mit den dazu gehörenden Werkzeugen, zur Verfügung zu haben. Dazu ist es notwendig, sich über die Betriebsfestigkeit hinaus mit den Funktionen der zu prüfenden Systemen zu beschäftigen. Die Erweiterung eines Prüfstandes mit einem oder mehreren mechatronischen Systemen zur Durchführung von Betriebslastennachfahrversuchen wird am Beispiel der Integration einer elektrischen Lenkunterstützung in einen mehraxialen Vorderachsprüfstand dargestellt. Hierzu werden der Bedarf, die prüfstandstechnischen Anforderungen, die durchzuführenden Arbeitsschritte und die dabei erzielten Ergebnisse beschrieben. Der Prüfstand dient der Erprobung und Beurteilung von PKW-Vorderachsen unter fahrzeuggerechten Betriebsbelastungen. Die im Fahrbetrieb auftretenden Belastungen (unter anderem Vertikal-, Seiten- und Längskräfte sowie Spur- und Brems-, Antriebsmomente der Räder) werden am Prüfstand durch Hydraulikzylinder über ein Radersatzsystem in die an den Karosserieanbindungspunkten aufgespannte Achse eingeleitet. Als Ergebnis des Nachfahrversuchs wird die Bauteillebensdauer aller radführenden Bauteile ermittelt und bewertet. Um die Beanspruchung der Achse richtig nachzubilden ist neben hoher Nachfahrgüte (möglichst geringe Abweichung der eingeleiteten Kräfte von den Originalmessdaten) und Zeitsynchronität aller Ansteuerkanäle auch eine kinematisch exakte Radstellung (Ein-/Ausfederweg, Radlenkwinkel) entscheidend. Die Lenkwinkel werden am Prüfstand durch einen hydraulischen Motor in das Lenkgetriebe und über die Zahn- und Spurstangen in die Achse eingebracht. Bisher wurden dafür hydraulische Lenkgetriebe ohne aktive Lenkunterstützung verwendet. Die Versuchsergebnisse bei diesem und anderen Prüfläufen haben gezeigt, dass die vorgestellte Vorgehensweise sinnvoll und erfolgreich ist. Die hierfür verfügbaren Werkzeuge werden mittelfristig allen Anforderungen bei der Integration mechatronischer Systeme in Achsprüfständen und vergleichbaren Prüfständen gewachsen sein.
Integration einer elektrischen Lenkunterstützung in einen mehraxialen Vorderachsprüfstand
Integration of an electric power steering into a multi-axle test rig for front axles
2008
10 Seiten, 5 Bilder, 1 Tabelle, 10 Quellen
Conference paper
German
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