用于一台装备至少一个车辆轮胎的车辆的试验设备

摘要

本发明涉及一种用于装备有至少一个车辆轮胎的一台车辆(1)的试验设备，该实验设备包括一个加速区段(2)、一个试验区段(3)以及一个返回区段(4)，该车辆(1)是通过运转在一个导轨(5)上的一个轨道(6)来引导的。该试验设备的至少一个部分位于一个建筑物中并且该试验区段(3)是横向于该车辆(1)的行进方向和/或纵向于行进方向可移位的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的试验设备。

背景技术

已知的是在试验台架上对车辆部件进行试验以便确定例如其性 能并且如果要求的话提高所述性能。然而，这些部件越大并且越笨重 则对试验所要求的费用就越多。最后，在它们批量产生之前，机动车 辆被驾驶到为此目的专门设计的试验跑道上并且使用大的电子测量 系统来检验它们的功能性和可能仍然存在的潜在弱点。由于它们的尺 寸，这样的试验跑道迄今为止都不能被容纳在一个建筑物内。然而， 这所具有的缺点是整个试验跑道会经历环境条件变化并且因而易受 到损坏，从而使得相继进行的试验不能以相同的条件实施。

一个在试验车辆轮胎时的具体例子是所述轮胎不得不针对寿 命、材料稳定性、运转特性并且针对它们的制动性能进行试验。因为 所述试验还会在极端条件下进行，例如像潮湿条件，并且会施加盐或 雪和冰，为此目的主要使用位于建筑物内的试验台架。

在例如DE202005006771U1中揭示了这样的一种滚动试验台架。 所述滚动试验台架允许在一个滚动试验台架上对车辆部件的这种试 验并且因而还以及对车辆轮胎的试验，其中所述试验台架是位于一个 装备有通风和空气调节技术的建筑物中的。这所具有的优点是在这种 情况下也能产生盐喷雾并且有可能对试验部件进行气候试验。在该公 开文献中还阐述了通过机器人和/或通过远程操作或遥控来实施驾驶 员的操作功能的可能性。

在JP09061307A中揭示了一种在建筑物内的略微不同的试验设 备，在这个建筑物中可以在一个滚动试验台架上直接以量产型机动车 辆进行空气阻力试验。

然而，所有这些非常有利的可能性都只是允许在一种人为产生 的系统中对车辆进行试验，从而导致缺乏逼真的试验。因此到目前为 止，车辆轮胎的性能只能在真实的、自然的条件下(即，在道路表面 上并且在环境条件下)以有限的程度并且以不令人满意的方式来受 试，这就是为什么还不得不遗憾地将多个相继的试验运转之间的偏差 考虑在内的原因。

发明内容

本发明的目标是提供一种允许在车辆上并且以车辆以及在其元 件和系统上进行逼真试验的试验设备，并且这种设备同时能够以灵活 的方式改换并且就结构而言是设计简单的。

本发明是通过权利要求1的限定特征来实现这个目标的。

本发明的进一步的实施例形成从属权利要求的主题。

根据本发明已经开发了一种用于装备有至少一个车辆轮胎的一 台车辆的试验设备，该试验设备包括一个加速跑道、一个试验区段以 及一个返回跑道，其中该车辆是通过运转在一个导轨上的一个滑动件 来引导的，从而使得该试验设备的至少一个实质性部分位于一个建筑 物中并且该试验区段能够横向于该车辆的行进方向和/或纵向于行进 方向而移位。

通过这种根据本发明的解决方案已经有可能在建筑物内和在环 境条件下都在车辆上进行试验。在这种情况下，对于有待试验的是单 独部件、系统或是整个车辆都没有任何限制。结果是，根据本发明的 试验设备能够以极灵活的方式使用并且因此还具体对于试验车辆轮 胎是适合的。通过在一个滑动件上引导该车辆，就有可能实现非常精 确的跑道引导从而使得能够以其整体复现结果。这种引导另外允许整 个试验的自动化，从而使得在使用一台完整车辆，即，例如一个乘用 机动车辆时，不再要求有驾驶员。在这种情况下，多个单独的车辆轮 胎和多个车辆轮胎都可以同时在试验区段上受试。此外当使用一台完 整的车辆时，车辆轮胎的性能可以是在具体车辆上试验的，这相对于 先前的试验台架试验提供了明显的优点。这种试验设备使之有可能提 供真实情况的干燥和潮湿道路条件、以及覆盖有冰和/或雪的道路表 面。与先前的试验相比，通过根据本发明的试验设备能够明显提高试 验结果的复现能力以及它们的质量。在此尤其有利的是既可以在室内 又可以在室外进行试验。试验区段的移位能力另外允许了高度的灵活 性。

本发明的第一实施例在于试验区段的移动性不仅涉及作为整体 的试验区段体而且涉及试验区段的多个具有不同道路表面的单独车 道能够横向于车辆的行进方向和/或纵向于行进方向而移位。通过这 种方式，例如，可以使用一个车道来在建筑物内试验车辆而该车辆随 后在同一个车道上例如以在车辆行进方向上的纵向运动行进到一个 建筑物之外的区段中，从而使得在此试验运转可以在环境条件下得以 继续。这种试验设备因而在进行试验时导致了相当大的时间节省。

另外，本发明的一个实施例提供的是该整个的试验设备是位于 该建筑物中的。在这个变体中，在建筑物之外没有提供试验跑道以便 优选地在完整车辆上尽可能不受环境条件影响地实现真实的试验结 果。在这种情况下，气象条件可以被准确地设定并且有待针对试验来 确定的参数可以被非常精确地识别。虽然在这个实施例中要求大尺寸 的建筑物，但这样的一个解决方案的优点占优势。

本发明的一个发展还提供了在建筑物内是空气调节的。这种措 施对于提供一致的、还可以可靠地复现的试验条件有相当显著的贡 献。

然而根据本发明的一种试验设备还适合于对一个车辆轮胎重复 地并且以不同方式进行试验，这就是为什么所述车辆轮胎也能重复地 行进过整个试验跑道的原因。在这个试验阶段过程中，车辆轮胎并未 从车辆上移除。出于这个原因，一个进一步的提案是提供一个组装单 元以用于准备和运送和/或移除该车辆。这个组装单元可以在实际试 验跑道之前或加到实际试验跑道上。车辆构建及其针对试验和/或随 后的试验后工作的准备是在这种组装单元中完整地发生的。

在此限定的这种试验设备的一个进一步的独特性在于加速跑 道、试验区段以及返回跑道形成一个跑道环路。因而，在试验操作过 程中这些车辆能够永久地循环并且重复地在同一个试验跑道上行进 直至实际试验结束。与在一个滑动件上引导该车辆的特征相比，因此， 还理解的是在这种情况下试验结果可以被复现并且带有一致的质量。

还有利的是如果该试验区段包括多种道路表面，这些道路表面 之一被安排在该试验跑道的有待针对各试验驱动来行进的区域上。由 于试验区段横向于车辆行进方向和/或纵向于行进方向的这种移动 性，可以几乎随意地替换这些道路表面，而不会由此要求相当多的费 用。这种试验区段被简单地推动得足够远直至其位于有待试验的车辆 轮胎的路径中。带有有待试验的车辆轮胎的车辆可以以此方式在道路 表面被替换成另一种之前引导一次或重复地相继引导过这个道路表 面，可以再次在这另一种道路表面上行进而无需改换试验设备。通过 这种措施，还可以在大多数不同的条件下进行连续的试验运转，从而 就时间和费用而言提供相当多的优点。甚至有可能的是车辆永久地循 环并且试验区段在此过程中被移位而无需引入中间停顿。

根据试验区段设计的一种简单的变体，该试验区段是由一个凹 入部构成，多种道路表面进入该凹入部，这些道路表面能够被单独地 替换或者一起是彼此平行地协作的。因而，例如，有可能除采用沥青 之外提供砾石、碎屑、沙子、卵石或其他道路表面，这些道路表面在 各自的情况下形成一个在凹入部中协作的条带。

还可以使用以球轴承的形式的普通轴承、或者气动系统产生气 垫和/或液压系统来促进试验区段的移动性。

另外，存在的有利可能性是将多个冷却盘管整合在试验区段中 以用于产生覆盖有冰或雪的表面。

另外，该试验区段能够用一个喷洒器系统来打湿和/或用雪来覆 盖。

所有这些可能性和变体旨在使用根据本发明的试验设备在所有 可想象的使用条件下试验一台车辆和/或一个车辆轮胎，并且同时旨 在实现可靠地可复现结果。

根据本发明的试验设备的一个进一步的独特性还在于，使用的 不是试验跑道上总体上普遍的转弯，而是在这种情况下在试验跑道的 这些转向点处使用了多个转台。除了这些对于转台的使用外，还有可 能使用转台来将车辆移动到试验跑道上或者将所述车辆从试验跑道 上移除。结果是，在最后阐述的变体中，将存在比试验跑道中的转弯 更多的转台。

为了进一步提高这些试验结果的复现能力，还提出该车辆能够 通过一个在加速踏板或制动踏板上产生作用的机器人或者通过操作 这些车载电子器件来控制。通过替换“人的”因素，显著提高了试验 结果的准确度。因而能够排除车辆的驾驶员会潜在地导致的在反应时 间上的错误和延迟。

用直线电机来使得车辆加速也是一个具体的优点。这是以与“磁 悬浮原理”类似的方式构建的并且通过一个联接器接收车辆以便使得 所述车辆随后加速。另外，以本身已知的方式，还可以使用例如电缆 系统或其他驱动器而不脱离本发明的范围。本领域的技术人员将会根 据情况和/或要求做出选择。

根据本发明的尤其简单的变体该导轨是由一个环线轨道系统构 成的。车辆能够在所述轨道系统上不太费力地驱动。此外，这些轨道 可以用任何方式铺设从而使得试验跑道能够具有灵活的设计并且能 在任何时间不太费力地改换。

虽然滑动件是永久联接到车辆上的并且确保了其侧向引导，但 根据本发明一个进一步的有利实施例，该滑动件能够联接到一个用于 运送车辆的支撑架上。在支撑架与滑动件之间的联接器在试验运转过 程中是解脱的。在终止试验后，支撑架向前驱动并且因而能够经由与 滑动件重新建立的联接而将车辆驱动回到其初始位置。一种通过电磁 体的连接或一个简单的、如拖车钩或螺栓连接的联接器例如有可能作 为一个联接器。

根据本发明的进一步的实施例存在一种额外的滚动结构以用于 调理和/或对这些车辆轮胎进行热胎。这种措施只是在特定条件下要 求的，因为车辆轮胎还可以在加速跑道上热胎。

不言而喻的是可以将一台可商购的乘用机动车辆或多功能车辆 或可商购的摩托车用作这种车辆。

附图说明

下文中通过参考附图对本发明进行更详细的描述。这些示出的 示例性实施例并不构成对于所示出的变体的限制，而是仅仅用作对于 本发明原理的解释。在这种情况下，是通过相同的参考数字来指明相 同的或相似的部件的。为了能够展示根据本发明的操作模式，在这些 图中仅示出了高度简化的基本简图，其中省略了对于本发明而言并不 关键的部件。然而，这并不意味着在根据本发明的解决方案中不存在 这样的部件。

附图中：

图1：示出一种试验设备的第一实施例的示意性高度简化的视 图，

图2：示出一种试验设备的第二实施例的示意性高度简化的视 图，

图3：示出第一实施例中用于引导车辆的一个滑动件和一个支撑 架，

图4：示出车辆的引导，一个直线电机作为用于车辆加速的驱动 器，

图5：以影像区段a)、b)和c)示出三个用在这种试验设备上 的不同车辆，

图6：示出第二实施例中用于引导车辆的一个滑动件和一个支撑 架，并且

图7：示出根据本发明的试验设备内的一个试验顺序的粗略综 述。

附图标记说明

1    车辆

2    加速跑道

3    试验区段

3.1  试验区段在之外的

4   返回跑道

5   导轨

6   滑动件

7   组装单元

8   道路表面

9   道路表面

10  道路表面

11  道路表面

12  转台

13  转台

14  转台

15  支撑架

16  直线电机

17  横向引导杆系统

18  紧固单元

19  轨道

20  引导轮

21  运转轮

22  电动机

23  轮引导系统

24  轮引导系统

25  定子(板形)

26  转子支撑架

27  冰场

28  车轮

29  配重

具体实施方式

图1中示出的根据本发明的试验设备的第一实施例的高度简化 的视图基本上是由以粗线为边沿的一个建筑物构成，其中在这个实施 例中还存在一个在外面的地域。这种试验设备的关键元素是试验区段 3、返回跑道4以及加速跑道2。总体上，这种试验设备被构形成一 个跑道环路。

在进行试验时，首先针对在组装单元7的区域中的实验准备一 个车辆1，这意味着车辆1装备有相应的测量仪器以及控制电子器件。 以此方式准备的车辆1通过第一转台12被移动至试验跑道。车辆1 然后可以通过该返回跑道4而移动至转台14，在那里转向并且随后 在加速跑道2上被带到试验所要求的速度上。以此速度，车辆1现在 在试验区段3上行进，在试验区段处进行这些单独测量和试验，即， 例如制动试验。在该试验区段3之后，如果要求的话，车辆1被进一 步制动并且由转台13转向回来，从而使得它然后能够通过一个新的 试验循环。这样该返回跑道4就为此目的而被使用。然而，如果要终 止试验，存在的选项是通过转台12将车辆1运送至该组装单元7并 且因而将其从试验跑道上移除。

根据本发明的试验设备的独特性在于该试验区段3作为整体是 可以在箭头“A”的方向上和/或在箭头“B”的方向上移位的。另外， 存在的选项是使得带有安排于其上的道路表面8、9、10、11的多个 单独车道横向于车辆1的行进方向和/或纵向于行进方向而移位。

在图1中，为了更好的理解，试验区段3的一部分被示出为纵 向于车辆1的行进方向来移位，即，在箭头“B”的方向上移位。在 这种情况下，带有道路表面11的所述试验区段3.1位于建筑物之外。 图1中实例的一个进一步的独特性在于在这种情况下一个额外的冰 场27形成了这种试验设备的一个部件。

从图2揭示了根据本发明的试验设备的实施例的一种进一步的 可能性。所述试验设备在右侧影像区段中具有一个组装单元7，通过 该组装单元可以准备多个车辆1或者可以用以上所述的方式进行进 一步的工作。在该组装单元7中准备的车辆1可以随后被驱动进入该 试验跑道，该试验跑道被构形成环路形状。这种试验设备同样由一个 加速跑道2、一个试验区段3以及一个返回跑道4构成。然而，在这 种情况下，未使用转台来将车辆掉转回来。而是，所述试验设备包括 多个常规的转弯。试验区段3具有多种道路表面8、9、10、11，就 像在以上已经描述的实例中一样，它们可以具有如图2所描绘的多种 不同类型。因而等同地有可能在试验区段3内复现例如沥青表面8、 砾石层9、混凝土表面10以及卵石表面11。在这种情况下，整个的 试验区段3可以在箭头“A”的方向上移位。此外有可能使得多个带 有道路表面11的单独车道在试验设备的纵向方向上移位，即，纵向 于车辆1的行进方向(箭头“B”的方向)而移位。图2中示出的试 验设备的设计是作为一种整个安排在建筑物内的试验设备来提供的。

图3和图4展示车辆1到试验设备的导轨5的紧固。如从附图 可见的，车辆1是一台完整的车辆，即，一台乘用机动车辆。因而， 通过试验设备可以直接在车辆1上提供真实的试验条件。车辆1是通 过一个横向引导杆系统17来引导，该横向引导杆系统具体提供相对 于其的侧向稳定性。所述横向引导杆系统17是一个滑动件6的一个 部件，该滑动件沿着由多个轨道19形成的导轨5通过轮引导系统23 来引导。滑动件6另外被周期性地联接到一个支撑架15上，该支撑 架进而具有一个独立的驱动器。在当前情况下，一个电动机22被用 作支撑架15的驱动器，其中也可能是其他类型的驱动器。支撑架15 还配备有多个运转轮21和多个引导轮20，从而使得该支撑架具有一 种轮引导系统，就像滑动件6一样，这就允许该支撑架沿导轨5在稳 定且一致的条件下被驱动。支撑架15的功能是使得车辆1与滑动件 6一起进入在加速跑道2的起点处的指定位置。在这个区段中，支撑 架15是与滑动件6解除联接从而使得滑动件6与与其相连接的车辆 1完成进一步的试验跑道运转。在完成试验后，支撑架15再一次移 向滑动件6并且与滑动件6联接，从而使得车辆1可以被再次运送。

针对试验目的所要求的车辆1的加速在这种情况下是通过一个 直线电机16来实现的。这清楚地是从图4的视图来揭示的。直线电 机16是根据基本的“磁悬浮”原理来构建的，它由一个板形设计的 定子25构成，该定子被一个设计成转子支撑架26的转子以U形方式 包绕而没有发生任何接触。转子支撑架26也是沿多个轨道来驱动的， 其中一个轮引导系统24用作引导件，其结构与已经描述的支撑架15 的轮引导系统相对应。车辆1被联接到转子支撑架26的一个紧固单 元18并且因而可以通过直线电机16来加速。图4还又一次示出车辆 1到滑动件6和支撑架15的这种连接，滑动件和支撑架都是沿着由 多个轨道19形成的导轨5驱动的。

在图5的影像区段a)、b)和c)中，以举例方式示出了用于 在试验设备上使用的三个不同车辆1。

影像区段a)是一台完整的、量产型乘用机动车辆，因此在这种 情况下试验可以在真实的车辆条件下在成品车辆1上进行。作用在车 辆1上的一个力已经仅仅以箭头“F”象征性地示出，所述力自然能 够由驱动马达或一种另外类型的驱动力而传递给车辆1。

然而，在影像区段b)的车辆1是一种特殊试验车辆，其在当前 情况下可以被单独地适配，并且例如可以装备有多个配重29以用于 调整有待试验的这些车轮28的负载。这些车轮28是以常规方式装备 有车辆轮胎的。在这种车辆1的情况下，有可能使用一个车辆1，该 车辆既配备有四个车轮28又配备有两个车轮28。

最后，在影像区段c)示出了一种车辆1，该车辆可以用来对一 个单一车轮28和/或安装于其上的车辆轮胎来进行试验。在这种车辆 1的情况下，驱动同样是通过象征性标示的力“F”来施加的并且有 可能对车辆1提供多个配重29。

图6的视图详细示出用于试验的、在仅仅一个车轮28和/或安 装于其上的车辆轮胎上的车辆1。车辆1在这种情况下是由最初已经 描述的支撑架15以及连接到该支撑架15上的滑动件6构成的。滑动 件6具有一个轮引导系统23，通过该轮引导系统该滑动件被引导在 有导轨5的这些轨道19上。在当前情况下一个电动机22用作驱动器， 从而使得支撑架15在这种情况下被用作一种自推进式试验车辆。

在图7中以简化的形式示出了根据本发明的试验设备的一种试 验方法的顺序。首先是在组装单元7发生车辆1的预组装。随后，车 辆1被移动到加速跑道2上，并且在此被加速，以便随后通过试验区 段3，在该试验区段执行所要求的试验。在走完试验区段3后，车辆 1在返回跑道4上被驱动回来以便从试验跑道上移除或者通过一个新 的试验循环。已经在图5的绘画中通过菱形框“试验完成”示出了这 种选项。这导致了试验顺序的分支。