Lenkungsprüfstände

Die Zahnstangenaktuatorik bildet die auf die Spurstangen der Lenkung wirkenden Kräfte und Verschiebungen nach. Sie bestimmt damit wesentlich die Leistungsfähigkeit und auch den möglichen Einsatzbereich Ihres Lenkungsprüfstandes.

In Abhängigkeit der abzubildenden Testfälle ergeben sich teilweise sehr unterschiedliche Anforderungen an die Zahnstangenaktuatorik und deren Regelung. So ist eine hohe Gleichlaufgüte bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten essenziell für aussagefähige Reibkraftmessungen am Lenkgetriebe, während für die Nachbildung von Fahrmanövern oder die Ermittlung der dynamischen Eigenschaften der Lenkung dynamische Antriebe benötigt werden. Für Verfügbarkeitsmessungen, die Ermittlung von Wirkungsgraden oder Parkierprüfungen sind hohe Kräfte und Geschwindigkeiten zu stellen. Für die Bewertung von Lenkeigenschaften durch Testfahrer in Interaktionsprüfständen wiederum werden hochdynamische und hochgenaue Antriebe mit minimaler Latenz benötigt. Die Auswahl und Auslegung geeigneter Spurstangeanktuatoren ist daher in der Regel umso herausfordernder, je flexibler der Lenkungsprüfstand eingesetzt werden soll.

Die Auswahl einer geeigneten Zahnstangenaktuatorik, deren Dimensionierung und die Auslegung der Regelung erfolgt daher modellbasiert für die abzubildenden Testfälle und unter Berücksichtigung der Eigenschaften aller relevanten Prüflinge. Neben Ihren konkreten Anforderungen an Kraft, Geschwindigkeit, Regelgenauigkeit, Dynamik, Latenz und Gleichlaufverhalten berücksichtigen wir hierbei selbstverständlich auch die Investitions- und Betriebskosten.

Hierbei sind wir auf kein Wirkprinzip festgelegt. Ganz im Gegenteil: Unser Anspruch ist es, Ihnen die technisch und wirtschaftlich besten Spurstangenaktuatoren für Ihre konkreten Bedarfe zu bieten. Das eingesetzte Spektrum reicht hierbei von Spindelantrieben in Prüfständen mit geringen Anforderungen an die Dynamik, über servohydraulische Schwenkantriebe in Dauerlaufprüfständen bis zu sehr performanten elektrischen Direktantrieben in Hochleistungslenkungsprüfständen, die für unterschiedlichste Prüfaufgaben eingesetzt werden.

Der Lenkroboter besteht aus einer Lenkmaschine, einem präzisen Drehmomentenmessflansch und einem steifen Gestell zur Aufnahme der Lenksäule. Für die Absicherung automatisierter Fahrfunktionen kann optional eine Hands-Off-Clutch zwischen dem Lenkaktuator und der Lenkspindel integriert werden.

Über die Lenkmaschine werden die gewünschten Lenkbewegungen bzw. -momente gestellt. Hierfür setzen wir hochdynamische und präzise Servoantriebe ein, die winkel- oder drehmomentgeregelt betrieben werden können.

Um Prüflinge der unterschiedlichsten Fahrzeugklassen in Einbaulage testen zu können, verfügt das Gestell über bis zu sieben Freiheitsgrade mit jeweils großzügig bemessenen Verstellbereichen. Die Verstellung erfolgt werkzeuglos mit wenigen Handgriffen. In unseren Interaktionsprüfständen kann der Lenkroboter von einer Person in wenigen Minuten durch einen Fahrsimulator ersetzt werden.

Fahrversuche sind aufwändig, teuer und nicht reproduzierbar. Für unsere Hochleistungslenkungsprüfstände bieten wir Ihnen daher optional hochwertige Fahrer-Cockpits, so dass Ihr Prüfstand auch als Driver-in-the-Loop-Prüfstand genutzt werden kann. Hierdurch können Ihre Testfahrer die Lenkeigenschaften im virtuellen Gesamtfahrzeug testen und die Performance der Lenkung unmittelbar haptisch wahrnehmen. Der Umbau von einem Betrieb mit Lenkroboter zu einem Betrieb mit Fahrsimulator ist dank unseres innovativen Rüstkonzepts einfach und schnell möglich, so dass Sie jederzeit zwischen den beiden Betriebsarten wechseln können.

Ein Beispiel: Sie nutzen Ihren Lenksystemprüfstand  tagsüber als Steering-in-the-Loop-Prüfstand für die Charakterisierung der Lenkung durch einen Testfahrer und nachts für hochautomatisierte Funktionstests. Für Sie bedeutet das eine Zeitersparnis bei reproduzierbaren Ergebnissen und eine hohe Auslastung.

Um Prüflinge der unterschiedlichsten Fahrzeugklassen in Einbaulage testen zu können, verfügen auch unsere Fahrsimulatoren über diverse und werkzeuglos einstellbare Rüstachsen.

Für die Innenraumgestaltung Ihres Fahrsimulators nutzen wir gerne von Ihnen beigestellte Echtteile wie Armaturenbretter, Mittekonsolen und Sitze.

Bei der Konzeptionierung und Auslegung des mechanischen Aufbaus Ihres Lenkungsprüfstandes legen wir großen Wert auf

• hohe Steifigkeiten
• ein günstiges Eigenverhalten des Aufbaus  
• geringen Wartungsaufwand
• große Rüstbereiche
• einfaches, schnelles und ergonomisches Rüsten
• Berücksichtigung der Gegebenheiten und Randbedingungen am vorgesehenen Aufstellort.

Selbstverständlich bieten wir Ihnen passende und vollintegrierte Lösungen für die Temperierung oder Klimatisierung Ihres Lenkgetriebes und/oder Hand-Wheel-Actuators.

Für die Schwachstellenidentifikation korrosionsbedingter Langzeiteffekte an Lenkgetrieben und -spindel bieten wir darüber hinaus automatisierte Systeme zur Einbringung von Salznebel, Schmutzwasser, Schlamm und Staub.

Für die Restbussimulation und die Kommunikation mit dem Prüfling haben sich Lösungen verschiedener Hersteller etabliert. Wir integrieren die von Ihnen bevorzugten Hard- und Softwarelösungen in Ihren Lenkungsprüfstand und stellen hierdurch sicher, dass Sie Ihre etablierten Prozesse und Toolchains weiterhin nutzen können. So können Sie Synergien nutzen und Ihr Personal flexibel einsetzen.

Die Bordnetzsimulation dient der elektrischen Leistungsversorgung des Prüflings. Im einfachsten Fall umfasst dieses Modul ein rekuperierendes Leistungsnetzteil, überwachte Leistungsschütze für die automatisierte Schaltung der Klemmen und Messtechnik zur Erfassung der Ströme und Spannungen.

Darüber hinaus bestehen diverse Erweiterungsmöglichkeiten. Beispiele sind eine redundante Bordnetzsimulation mit zwei separaten bidirektionalen Leistungsnetzteilen, hochdynamische Leistungsnetzteile, eine zusätzliche Logikversorgung oder die Integration von SuperCaps zur Spannungsstabilisierung für dynamische Lastfälle. Weitere Optionen sind beispielsweise eine Anschlussmöglichkeit für externe Batteriesimulatoren oder Netzteile, eine um eine Ruhestrommessung erweiterte Messtechnik oder Relaistrennadapter zur hochautomatisierten Simulation elektrischer Fehler.

Die Messtechnik ist eine weitere Schlüsselkomponente eines Lenkungsprüfstandes. Entsprechend Ihrer Anforderungen und Wünsche erarbeitet unser Messtechnikteam bei Bedarf verschiedene Umsetzungsvarianten und disktuiert mit Ihnen Vor- und Nachteile, bestehende Zielkonflikte sowie Erweiterungsmöglichkeiten. Auch hier sind wir auf keine bestimmten Hersteller festgelegt, sodass wir gemeinsam mit Ihnen die Lösung erarbeiten und umsetzten können, die am besten zu Ihren Anforderungen und Randbedingungen passt.

Wir bieten Ihnen maßgeschneiderte Soft- und Hardwarelösungen für Ihren Lenkungsprüfstand - zugeschnitten auf Ihre individuelle Aufgabenstellung und Wünsche. Bei der Konzeptionierung geeigneter System- und Funktionsarchitekturen berücksichtigen wir neben Ihren Standards, Vorzugslisten und Betriebsmittelvorschriften selbstverständlich auch bei Ihnen bereits bestehende Automatisierungslösungen, Prozesse und Toolchains. Falls erforderlich, implementieren wir individuelle Schnittstellen, z.B. zur Einbindung weiterer Peripheriegeräte, der Kommunikation mit übergeordneten Automatisierungssystemen oder für die Einbindung der Testumgebung in Ihre Datenbanksysteme.