AT527750A4 - Verfahren zur Durchführung eines Prüflaufs auf einem Fahrzeugprüfstand - Google Patents

Abstract

Um die Durchführung eines Prüflaufs (P) mit einem Fahrzeug (2) auf einem Fahrzeugprüfstand (1) unter Verwendung generierter GNSS-Signale (GS) zuverlässiger zu machen, ist vorgesehen, dass das Fahrzeug (2) während der Durchführung des Prüflaufs (P) aus Sensordaten (SD) zumindest eines weiteren Fahrzeugsensors (23) eine Vergleichsposition (VP) des Fahrzeugs (2) ermittelt und das Fahrzeug (2) die ermittelte Vergleichsposition (VP) an den Fahrzeugprüfstand (1) sendet, dass aus dem vorgegebenen Prüflauf (P) eine Positionsänderung (ΔP) des Fahrzeugs (2) ermittelt wird, und dass aus der Vergleichsposition (VP) und der Positionsänderung (ΔP) ein Sollwert (SWS) für den GNSS-Signalgenerator (22) ermittelt wird.

Description

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Verfahren zur Durchführung eines Prüflaufs auf einem Fahrzeugprüfstand

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines vorgegebenen Prüflaufs mit einem Fahrzeug auf einem Fahrzeugprüfstand, wobei das Fahrzeug am Fahrzeugprüfstand ortsfest angeordnet wird und ein Antriebsstrang des Fahrzeugs am Fahrzeugprüfstand mit zumindest einer Belastungsmaschine verbunden wird und bei Durchführung des Prüflaufs gemäß den Vorgaben des Prüflaufs ein zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes für den Betrieb des Antriebsstranges ermittelt wird, die vom Antriebsstrang eingestellt werden, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes für die Belastungsmaschine ermittelt wird, die von der Belastungsmaschine eingestellt werden, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes für einen GNSS-Signalgenerator ermittelt werden, aus denen der GNSS-Signalgenerator eine zeitliche Abfolge von GNSS-Signalen erzeugt und am Fahrzeugprüfstand sendet, wobei am Fahrzeug ein Positionssensor verwendet wird, der das gesendete GNSSSignal empfängt, um aus dem empfangenen GNSS-Signal eine Eigenposition des Fahr-

zeugs zu ermitteln. Die Erfindung betrifft auch einen entsprechenden Fahrzeugprüfstand.

In modernen Fahrzeugen sind eine Fülle von Steuersystemen, Fahrassistenzsystemen und andere Systeme, wie Entertainmentsysteme, Navigationssysteme, Ladestation-Reservierungssysteme bei einem Elektrofahrzeug usw., implementiert. Diese werden im Nachfolgenden allgemein als Fahrzeugsysteme bezeichnet. Manche dieser Fahrzeugsysteme benötigen für ihre Funktion im Betrieb des Fahrzeugs eine genaue Position des Fahrzeugs. Ein Beispiel eines solchen Fahrzeugsystems (Steuersystem) ist ein Hybridantriebsteuersystem, das eine Fahrstrategie für den Hybridantrieb vorgibt, beispielsweise um den Energiebedarf der vorausliegenden Strecke (z.B. Steigung oder Gefälle) vorherzusehen und in die Wahl des Betriebspunkts des Hybridantriebes mit einzubeziehen. Ein Navigationssystem als Fahrzeugsystem benötigt natürlich ebenso Positionsdaten des Fahrzeugs. Im Falle von Fahrassistenzsystemen als Fahrzeugsystem erlaubt eine unterbrechungsfreie Kenntnis der eigenen Position dem Fahrzeug, Funktionen wie automatische Wahl der Geschwindigkeit, automatisiertes Lenken usw. zu unterstützen. Dies geschieht oft in Kombination mit der Umgebungssensorik des Fahrzeugs, wie beispielsweise mittels Ultraschalls, Radar, Lidar oder Kamera, und oftmals auch in Kombination mit einem erfassten Fahrzustand, der im Wesentlichen die Dynamik des Fahrzeugs beschreibt, wie Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung (auch in unterschiedlichen Richtungen), Winkelbeschleunigungen (auch in unterschiedlichen Raumachsen). Am Fahrzeug sind üblicherweise auch Fahrzustandssensoren, wie ein Positionssensor, Beschleunigungssensor, Lagesensor usw., verbaut. Ist eine detaillierte (oft Zentimeter-genaue) Karteninformation (sogenannte HD-Maps) im Fahrzeug gespeichert, kann unter Zuhilfenahme der genauen und verlässlich ermittelten Eigenposition des Fahrzeugs, selbst bei

schlechter Sicht oder Beleuchtung, die Sicherheit der Fahrzeugsteuerung durch das

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Fahrassistenzsystem, wie ein Spurhalteassistent, Autonomes Notbremssystem usw., erhöht

werden.

Anhand der am Fahrzeug vorgesehenen Fahrumgebungssensoren und Fahrzustandssensoren hat das Fahrzeug im Normalbetrieb durchgehend Kenntnis über die Fahrzeugumgebung

und den Fahrzustand.

Um solche für moderne Fahrzeuge entwickelten Funktionen von Fahrzeugsystemen überprüfen zu können, werden beispielsweise Tests am Fahrzeugprüfstand durchgeführt. Hierbei ist das Fahrzeug oder der zu testende Teil des Fahrzeugs räumlich fixiert, beispielsweise auf einem Rollenprüfstand oder Antriebsstrangprüfstand, und der Antriebsstrang (oder der zu testende Teil des Antriebsstranges) des Fahrzeugs kann real beschleunigen und bremsen. Im Falle eines Rollenprüfstandes wird das Fahrzeug zumindest mit den angetriebenen Rädern auf Rollen angeordnet. Teilweise ist am Fahrzeugprüfstand auch ein Lenken möglich, was aber am Fahrzeugprüfstand natürlich nicht zu einer Lenkbewegung des Fahrzeugs führt. Um die Belastungen des realen Betriebs zu simulieren ist eine Belastungsmaschine (Dyno) vorgesehen, die auf den Antriebsstrang wirkt, beispielsweise in Form einer Rolle am Rollenprüfstand oder einer mit einer Halbachse des Antriebsstranges verbundenen Belastungsmaschine auf einem Antriebsstrangprüfstand. Solche Fahrzeugprüfstand sind hinlänglich be-

kannt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.

Um ein Fahrzeugsystem, wie ein Steuer- und Fahrassistenzsystem, eines Fahrzeugs auf einem Fahrzeugprüfstand für das Fahrzeug realitätsnah testen zu können, ist es notwendig, den Fahrumgebungssensoren und Fahrzustandssensoren des Fahrzeugs am Prüfstand Informationen vorzugeben, die zum intern im Fahrzeug vorliegenden Bild der Fahrzeugumgebung und des Fahrzustands zusammenpassen. Dies wird beispielsweise für Kamera-Sensoren des Fahrzeugs am Fahrzeugprüfstand über geeignete Bildprojektionen vor und/oder ne-

ben das Fahrzeugs bewirkt, oder für Radar-Sensoren durch geeignete Echosimulation.

Für die Ermittlung der eigenen Position verwenden Fahrzeuge im Allgemeinen einen Positionssensor, der GNSS (globales Navigationssatellitensystem) Signale, wie ein GPS (Global Positioning System) oder Galileo Signal, erfasst. Aufgrund der statischen Fixierung des Fahrzeugs am Fahrzeugprüfstand passen am Fahrzeugprüfstand empfangene GNSS Signale aber nicht zu der am Fahrzeugprüfstand simulierten Fahrt als Prüflauf, oder es sind innerhalb des Fahrzeugprüfstand oftmals überhaupt keine GNSS Signale empfangbar. Dem kann am Fahrzeugprüfstand beispielsweise mit GNSS-Signal-Generatoren abgeholfen werden, die am Fahrzeugprüfstand GNSS-Signale erzeugen, die zum durchgeführten Prüflauf am Fahrzeugprüfstand passen. Wird als Prüflauf beispielsweise eine Fahrt von einem Startort zu ei-

nem Zielort über eine gewisse Fahrstrecke simuliert, dann erzeugt der GNSS-Signal-

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Generator GNSS Signale, die der simulierten Fahrstrecke entsprechen. Üblicherweise wird der GNSS-Signal-Generator am Fahrzeugprüfstand hierfür von einer Simulation des Prüflaufs gesteuert, in der die (virtuelle) Bewegung des Fahrzeugs in einer Simulation nachvollzogen wird, und daraus die sich zu einem bestimmten Zeitpunkt des Prüflaufs ergebende (virtuelle) Position des Fahrzeugs ermittelt wird. Diese virtuelle Position wird als Sollwert an den GNSS Signal Generator übergeben, der dann das der Sollwert-Position entsprechende GNSS-Signal erzeugt, das dann vom Fahrzeug empfangen und ausgewertet werden kann. Aus den vom GNSS generierten und vom Fahrzeug empfangenen Signal leitet das Fahrzeug seine (vermeintlich in Realität über GNSS gemessene) Position ab, die von einem Fahrzeugsystem bei der Durchführung des Prüflaufs verwendet wird. Das Fahrzeug hat damit immer eine interne „Vorstellung“ der aktuellen eigenen Position. Ein derartiges Vorgehen ist beispielsweise aus EP 3 121 729 A1 bekannt, ebenso aus Geneder S., et al., „Development of Connected Powertrains at the Power Test Bed“, ATZ worldwide 116(6):14-19.

Das grundlegende Problem bei dieser Vorgehensweise besteht darin, die Sollwerte der zu erzeugende GNSS-Signale so zu bestimmen und vorzugeben, dass sie nicht in grobem Widerspruch mit der im Fahrzeug aufgrund anderer Fahrumgebungssensoren und Fahrzustandssensoren angenommen Fahrumgebung und Fahrzustand stehen. Gelingt das nicht, und das Fahrzeug erkennt eine Inkonsistenz in der Position, kann das negative Auswirkungen auf den gerade laufenden Prüflauf haben, beispielsweise weil das Fahrzeug dann einen Fehler annimmt und in ein Notprogramm übergeht, das die Weiterführung des Prüflaufs und damit die Prüfung des Steuer- oder Fahrassistenzsystems verhindert. Aktuell wird versucht, das mit heuristischen Methoden zu lösen. Solche heuristischen Methoden sind aber aufwen-

dig und nicht sehr zuverlässig.

Es ist damit eine Aufgabe der gegenständlichen Erfindung, die Durchführung eines Prüflaufs auf einem Fahrzeugprüfstand unter Verwendung von GNSS-Signalen zuverlässiger zu ma-

chen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Fahrzeug während der Durchführung des Prüflaufs aus Sensordaten zumindest eines weiteren Fahrzeugsensors eine Vergleichsposition des Fahrzeugs ermittelt und das Fahrzeug die ermittelte Vergleichsposition an den Fahrzeugprüfstand sendet, dass aus dem vorgegebenen Prüflauf eine Positionsänderung des Fahrzeugs ermittelt wird, und dass aus der Vergleichsposition und der Positionsänderung der Sollwert für den GNSS-Signalgenerator ermittelt wird. Der Sollwert für den GNSS-Signalgenerator wird dabei natürlich zu jedem Zeitpunkt ermittelt, um die zeitliche Abfolge von Sollwerten für den GNSS-Signalgenerator zu ermitteln. Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird sichergestellt, dass bei der Durchführung des Prüflaufs die aus dem

GNSS-Signal ermittelte Eigenposition und die Vergleichsposition stets innerhalb eines

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Akzeptanzintervalls (im Wesentlichen definiert durch die Genauigkeit der ermittelten Positionsänderung, die beeinflusst werden kann) gehalten wird, sodass im Fahrzeug keine Inkonsistenzen zwischen der Eigenposition und der Vergleichsposition entstehen können. Damit wird auch für Fahrzeuge mit einer Plausibilitätsprüfung der Eigenposition gewährleistet, dass die Plausibilitätsprüfung bei der Durchführung eines Prüflaufs auf einem Fahrzeugprüfstand zu keinen Inkonsistenzen führt, die zu einer Unterbrechung oder Beeinflussung des Prüflaufs

führen könnten.

Die gegenständliche Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 2 näher erläutert, die beispielhaft, schematisch und nicht einschränkend vorteilhafte Ausgestal-

tungen der Erfindung zeigen. Dabei zeigt

Fig.1 einen erfindungsgemäßen Fahrzeugprüfstand und

Fig.2 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Ablaufs eines Prüflaufs.

Fig.1 zeigt einen Fahrzeugprüfstand 1 in Form eines Rollenprüfstandes zur Durchführung eines Prüflaufs mit einem Fahrzeug 2. Ein Prüflauf P ist im Wesentlichen eine simulierte Fahrt mit dem Fahrzeug entlang einer bestimmten Fahrtstrecke. In der Ausführung nach Fig. 1 ist zumindest ein von einem Antriebsstrang 6 des Fahrzeugs 2 angetriebenes Fahrzeugrad 3 des Fahrzeugs 2 auf der über einen Rollenantrieb 7 angetriebenen Rolle 4 angeordnet. Es ist möglich die Fahrzeugräder 3 einer angetriebenen Achse des Fahrzeugs 2 auf einer Rolle 4 abzuordnen oder jedes angetriebene Fahrzeugrad 3 auf jeweils einer eigenen Rolle 4, wobei jede Rolle 4 unabhängig durch einen Rollenantrieb 7 antreibbar ist. Auch ist ein Rollenprüfstand denkbar, in dem Fahrzeugräder 3 verschiedener Achsen auf zumindest einer Rolle 4 pro Achse angeordnet sind (wie in Fig.1 gestrichelt angedeutet). Das Fahrzeug 2 ist am Fahrzeugprüfstand 1 ortsfest angeordnet, wie in Fig.1 durch eine Halterung 5 dargestellt. Durch die ortsfeste Anordnung bewegt sich das Fahrzeug 2 relativ zum Fahrzeugprüfstand 1 im Wesentlichen nicht. Eine Bewegung des Fahrzeugs 2 in Form einer Fahrt mit dem Fahrzeug 2 wird bei Durchführung des Prüflaufs P simuliert, indem das durch den Antriebsstrang 6 des Fahrzeugs 2 angetriebene Fahrzeugrad 3 auf der Rolle 4 abrollt. Die Rolle 4 bildet dabei eine Belastungsmaschine (Dyno) 8 aus, die über den Rollenantrieb 7 eine Last, üblicher-

weise ein Lastmoment, für den Antriebsstrang 6 erzeugt.

Der Antriebsstrang 6 umfasst zumindest eine Antriebskomponente 9, wie einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor, die über Übertragungskomponenten, wie eine Kupplung, Getriebe, Differenzialgetriebe und Halbachsen, auf das Fahrzeugrad 3 wirkt um ein Drehmoment zu übertragen und eine Raddrehzahl (virtuelle Fahrzeuggeschwindigkeit) ein-

zustellen.

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Anstelle eines Rollenprüfstandes kann der Fahrzeugprüfstand 1 auch anders ausgeführt sein. Häufig ist an jeder Halbachse des Antriebsstranges 6, oder zumindest an den angetriebenen Halbachsen, eine Belastungsmaschine 8, wie ein Elektromotor, angebunden, beispielsweise über Radnaben an den Halbachsen. Damit kann jede Halbachse für sich und unabhängig mit einer Last, wie ein Lastmoment, beaufschlagt werden. Ein solcher Fahrzeugprüfstand 1 ist beispielsweise im eingangs genannten Paper von Geneder S., et al. beschrie-

ben.

Allgemein ist am Fahrzeugprüfstand 1 zumindest eine Belastungsmaschine 8 mit einer Komponente des Antriebsstranges 6 verbunden, wobei der Antriebsstrang 6 im Betrieb des Fahrzeugs bei Durchführung eines Prüflaufs P mittels der Antriebskomponente 9 ein Antriebsmoment und eine Antriebsdrehzahl erzeugt, dem das Lastmoment der auf den Antriebsstrang 6

wirkenden Belastungsmaschine 8 entgegenwirkt.

Die Ausführung des Fahrzeugprüfstandes 1 ist für die Erfindung aber unerheblich. Ebenso ist es unerheblich, ob das Fahrzeug 2 mit allen Komponenten, wie Aufbauten, Karrosserie usw., am Fahrzeugprüfstand 1 aufgebaut ist. Unter Fahrzeug 2 wird damit das Fahrzeug verstan-

den soweit es für die Durchführung des jeweiligen Prüflaufs P erforderlich ist.

Das Fahrzeug 2, worunter auch nur ein Teil des Fahrzeugs 2 (wie einen Antriebsstrang 6) verstanden wird, wird auf dem Fahrzeugprüfstand 1 mit einem Prüflauf P getestet, wobei der Prüflauf P eine reale Fahrt mit dem Fahrzeug 2 entlang einer Fahrstrecke nachbildet. Die nachgebildete Fahrstrecke kann eine real vorhandene Fahrstrecke sein oder eine frei defi-

nierte Fahrstrecke.

Ein Prüflauf P wird in der Regel so ausgeführt, indem auf einer Prüfstandsautomatisierungseinheit 10 eine Fahrt mit dem Fahrzeug 2 entlang einer vorgegebenen Fahrstrecke simuliert wird. Hierzu kann auf der Prüfstandsautomatisierungseinheit 10 in hinlänglich bekannter Weise ein Fahrmodell 11 verwendet werden, das das Verhalten des Fahrzeugs 2, des Fahrers und die Umgebung des Fahrzeugs 2 simuliert. Das Fahrmodell 11 kann miteinander zusammenwirkende Teilmodelle umfassen, wie ein Reifenmodell, ein Antriebsstrangmodell, ein Fahrermodell, ein Straßenmodell, ein Modell der Antriebskomponente usw. Für den Prüflauf P wird die Fahrstrecke 12 vorgegeben, beispielsweise in Form von Steigung, Gefälle, Geometrie (Gerade, Kurve), Verkehr, andere Verkehrsteilnehmer, Straßenschilder, Ampeln usw. Auch stochastisch erzeugte Ereignisse, wie ein zufälliges Verhalten anderer Verkehrsteilnehmer, kann berücksichtigt werden. Die Fahrstrecke 12 dient als Input für das Fahrmodell 11 und das Fahrmodell 11 ermittelt eine zeitliche Abfolge (in vorgegebenen Zeitschritten) von Sollwerten SWA für den Betrieb des Antriebsstranges 6, wie eine Drosselklappenstellung

oder Einspritzmenge für einen Verbrennungsmotor, oder ein Drehmoment und eine Drehzahl

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für einen Elektromotor. Die Sollwerte SWA werden am Antriebsstrang 6 des Fahrzeugs 2 eingestellt, sodass das Fahrzeug 2 am Fahrzeugprüfstand 1 gemäß den Vorgaben des Prüflaufs P betrieben wird. Das Fahrmodell 11 ermittelt auch eine zeitliche Abfolge (in vorgegebenen Zeitschritten, die gleich oder unterschiedlichen den Zeitschritten der Sollwerte SWA für den Betrieb des Antriebsstranges 6 sein können) von Sollwerten SWPB für die zumindest eine Belastungsmaschine 8, wie ein Lastmoment oder eine Lastdrehzahl, die mit der Belastungsmaschine 8 eingestellt werden. Die Sollwerte SWA, SWB werden typischerweise in Zeitschritten in der Größenordnung von Mikrosekunden bis Millisekunden erzeugt und vorgegeben. Auf diese Weise wird am Fahrzeugprüfstand 1 mit dem Prüflauf P eine Fahrt mit dem Fahrzeug 2 nachgestellt und das Fahrzeug 2 am Fahrzeugprüfstand 1 erlebt im Wesentli-

chen dieselben Zustände wie bei einer realen Fahrt entlang der Fahrstrecke 12.

Anstelle der Simulation des Prüflauf P in der Prüfstandsautomatisierungseinheit 10 kann natürlich auch eine zeitliche Abfolge von Sollwerten SWA für den Betrieb des Antriebsstranges 6 und eine zeitliche Abfolge von Sollwerten SWPB für die zumindest eine Belastungsmaschine 8, die eine gewisse Fahrstrecke 12 repräsentieren, als Prüflauf P gespeichert sein, die zur

Durchführung eines Prüflaufs P abgerufen und am Fahrzeugprüfstand 1 eingestellt werden.

Gemäß der Erfindung soll am Fahrzeugprüfstand 1 ein Fahrzeugsystem, wie ein Steueroder Fahrassistenzsystem, des Fahrzeugs 2, das für dessen Funktion eine Position des Fahrzeugs 2 benötigt, getestet werden. Am Fahrzeug 2 ist hierfür eine Steuereinheit 20 vorgesehen (üblicherweise in Form eines Verbundes aus einzelnen Steuereinheiten), in der die Funktion des zu testenden Fahrzeugsystems implementiert ist, üblicherweise in Form von Steuersoftware, die auf Steuerhardware (mikroprozessorbasierte Hardware) der Steuerein-

heit 20 ausgeführt wird.

Am Fahrzeug 2 ist ferner ein Positionssensor 21 vorgesehen, der ein GNSS-Signal GS empfängt und daraus ein Positionssignal PS erzeugt, das der Steuereinheit 20 übermittelt wird. Das Positionssignal PS kann bereits eine Position sein, oder ein Signal, aus dem die Steuereinheit 20 die Position ermitteln kann. Das Fahrzeug 2, konkret die Steuereinheit 20 des Fahrzeugs 2, hat damit, vorausgesetzt vom Empfang eines GNSS-Signals GS, Kenntnis über die Eigenposition des Fahrzeugs 2. Die Eigenposition ist am Fahrzeugprüfstand 1 natürlich eine virtuelle Position, die sich aus den Vorgaben für den Prüflauf P, wie der Fahrstrecke 12, ergibt.

Nachdem das Fahrzeug 2 am Fahrzeugprüfstand 1 ortsfest ist, würde ein reales GNSS-Signal eine Position liefern, die mit dem Prüflauf P nicht zusammenpasst. Im Wesentlichen würde eine gleichbleibende Position erfasst werden. Üblicherweise kann am Fahrzeugprüf-

stand 1 aber überhaupt kein reales GNSS-Signal GS empfangen werden, weil der

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Fahrzeugprüfstand 1 in einer Prüfhalle angeordnet ist, in dem oftmals kein GNSS-Signal GS empfangbar ist. Damit bestünde eine Diskrepanz zwischen der mit dem Positionssensor 21 erfassten Position und der (virtuellen) Position, die das Fahrzeug 2 gemäß dem Prüflauf P, beispielsweise bei virtuellem Abfahren der virtuellen Fahrstrecke 12, haben sollte. Um das zu verhindern ist am Fahrzeugprüfstand 1 ein GNSS-Signalgenerator 22 vorgesehen, der ein GNSS-Signal GS gemäß den Vorgaben des Prüflaufs P erzeugt und sendet. Aufgrund des Prüflaufs P ergibt sich ein virtueller zeitlicher Verlauf der Position des Fahrzeugs 2 (z.B. in GNSS-Koordinaten), die am Fahrzeugprüfstand 1 anhand des GNSS-Signalgenerator 22 in Form eines GNSS-Signals GS erzeugt und gesendet werden. Das Fahrzeug 2 empfängt damit am Fahrzeugprüfstand 1 ein GNSS-Signal GS, das mit dem Prüflauf P übereinstimmen sollte. Damit sollte auch die im Fahrzeug 2 aus dem GNSS-Signal GS abgeleitete und be-

kannte Eigenposition mit dem Prüflauf P übereinstimmen.

Die Prüfstandsautomatisierungseinheit 10 erzeugt hierfür bei Durchführung des Prüflaufs P eine zeitliche Abfolge (in vorgegebenen Zeitschritten) von Sollwerten SWS, beispielsweise Sollpositionen des Fahrzeugs 2, für den GNSS-Signalgenerator 22, die vom GNSS-Signal-

generator 22 in eine zeitliche Abfolge von GNSS-Signalen GS umgesetzt werden.

Anhand der empfangenen GNSS-Signale GS zu einem bestimmten Zeitpunkt (in einem bestimmten Zeitschritt) ermittelt das Fahrzeug 2 bei Durchführung des Prüflaufs P anhand des jeweiligen Positionssignals PS des Positionssensors 21 eine Eigenposition EP des Fahr-

zeugs 2, die vom zu testenden Fahrzeugsystem, wie ein Steuer- oder Fahrassistenzsystem, verwendet werden kann. Bei Durchführung des Prüflaufs P wird man dann eine zeitliche Ab-

folge (in vorgegebenen Zeitschritten) von Eigenposition EP des Fahrzeugs 2 erhalten.

Da in Realität mit dem Fahrzeug 2 nicht immer ein GNSS-Signal GS empfangbar bzw. das GNSS-Signal GS nicht immer verlässlich ist, beispielsweise in Tunnels, oder nur ein schwaches GNSS Signal GS empfangbar ist, beispielsweise in engen Tälern, ist in der Steuereinheit 20 des Fahrzeugs 2 eine Plausibilitätsprüfung vorgesehen, um falsche oder nicht verlässliche, aus einem GNSS-Signal GS ermittelte Eigenpositionen EP zu erkennen und auszufiltern. Für die Plausibilitätsprüfung ermittelt die Steuereinheit 20 des Fahrzeugs 2 anhand von Sensorsignalen SD, die von zumindest einem weiteren Fahrzeugsensor 23 (unterschiedlich vom Positionssensor 21) geliefert werden, eine Vergleichsposition VP. Der zumindest eine weitere Fahrzeugsensor 23 ist ein Fahrumgebungssensor, wie ein Radar, Lidar, Kamera Sensor, oder Fahrzustandssensor, wie ein Beschleunigungssensor, Geschwindigkeitssensor, Raddrehzahlsensor usw., des Fahrzeugs 2. Für die Plausibilitätsprüfung wird die aus dem GNSS-Signal GS ermittelte Eigenposition EP mit der Vergleichsposition VP verglichen, um Inkonsistenzen zu erkennen. Die Vergleichsposition VP kann beispielsweise anhand ei-

ner letzten verlässlichen Eigenposition EP und der im Fahrzeug 2 mit dem Fahrzeugsensor

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23 festgestellten virtuellen Bewegung des Fahrzeugs 2 entlang der Fahrstrecke 12 ermittelt werden. Beispielsweise könnte mit einem Raddrehzahlsensor eine zurückgelegte Strecke oder eine Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden. Die Bewegung des Fahrzeug 2, wie eine Geschwindigkeit, stammt beispielsweise von Fahrzustandssensoren, wie ein Raddrehzahlsensor, und kann im Betrieb des Fahrzeugs 2 als im Fahrzeug 2 bekannt vorausgesetzt werden. Eine Inkonsistenz liegt beispielsweise vor, wenn die Eigenposition EP zu stark (gemäß einer vorgegebenen maximal zulässigen Abweichung) von der Vergleichsposition VP abweicht. Im Falle einer Inkonsistenz kann das Fahrzeug 2 eine vorgegebene Handlung set-

zen, beispielsweise ein Notprogramm aktivieren.

Eine Inkonsistenz kann auch dadurch entstehen, wenn das Fahrzeug aus anderen Signalen ebenfalls eine Position ableitet, die dann mit der ermittelten Eigenposition EP nicht übereinstimmt. Manche Fahrzeuge nutzen beispielsweise Informationen aus einem Mobilfunknetz zu einer Positionsbestimmung. Daher kann es bei gewissen Fahrzeugen vorteilhaft sein, am Fahrzeugprüfstand 1 Signale eines Mobilfunknetzes abzuschirmen, um mögliche negative

Einflüsse auf den Prüflauf P zu verhindern.

Eine oben beschriebene Plausibilitätsprüfung findet natürlich auch bei einem Fahrzeug 2 am Fahrzeugprüfstand 1 statt. Bei der Durchführung eines Prüflaufs P am Fahrzeugprüfstand 1 ist es daher wichtig, die mit dem GNSS-Signalgenerator 22 erzeugten GNSS-Signale GS so vorzugeben, um mögliche Inkonsistenzen zwischen der aus dem GNSS-Signal GS ermittelten Eigenposition EP und einer im Fahrzeug 2 intern aus anderen Sensorsignalen SD ermit-

telten Vergleichsposition VP zu vermeiden. Um das sicherzustellen wird erfindungsgemäß wie folgt vorgegangen.

Das Fahrzeug 2 sendet die zu einem bestimmten Zeitpunkt (in einem bestimmten Zeitschritt) ermittelte Vergleichsposition VP über eine Sendeeinheit 24 an den Fahrzeugprüfstand 1, konkret an die Prüfstandautomatisierungseinheit 10 des Fahrzeugprüfstandes 1. Das Senden erfolgt beispielsweise mittels Nahbereichskommunikation, wie ITS-G5 oder WLAN, die in Fahrzeugen 2 oftmals implementiert ist. Gegebenenfalls könnte man die Sendeeinheit 24 für die Durchführung auf einem Fahrzeugprüfstand 1 am Fahrzeug 2 nachrüsten. Die Sendeeinheit 24 erhält die Vergleichsposition VP von der Steuereinheit 20. Das Senden kann mit einem standardisierten Kommunikationsprotokoll erfolgen oder auch mit einem proprietären

Kommunikationsprotokoll.

Anhand der Vorgaben des Prüflaufs P, insbesondere anhand der Dynamik (Geschwindigkeit, Beschleunigung) der mit dem Prüflauf nachgestellten Bewegung des Fahrzeugs, kann in der

Prüfstandautomatisierungseinheit 10 in jedem Zeitschritt eine Positionsänderung AP des

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Fahrzeugs 2, die das Fahrzeug 2 bis zum nächsten Zeitschritt aufgrund der vorgegebenen Fahrtstrecke 12 zurücklegt, ermittelt werden. Mit der empfangenen Vergleichsposition VP und der Positionsänderung AP kann dann ein neuer Sollwert SWS für den GNSS-Signalgenerator 22 ermittelt werden. Der Sollwert SWS für den GNSS-Signalgenerator 22 wird damit erfindungsgemäß nicht mehr direkt aus den Vorgaben des Prüflaufs P (wie der Fahrtstrecke 12) ermittelt, sondern aus der vom Fahrzeug 2 gelieferten Vergleichsposition VP und einer Positionsänderung AP, die sich aus den Vorgaben des Prüflaufs P ableitet. Das erfindungs-

gemäße Vorgehen ist in Fig.2 auch in Form eines Flussdiagramms dargestellt.

Im einfachsten Fall ergibt sich der Sollwert SWS für den GNSS-Signalgenerator 22 als Summe, insbesondere als vektorielle Summe, der empfangenen Vergleichsposition VP und der Positionsänderung AP. Um zu vermeiden, dass dabei zu große Positionssprünge entstehen, beispielsweise weil die Positionsänderung AP in einem Zeitschritt zu groß wird, könnte man den ermittelten Sollwert SWS über einen Filter auch einschleifen, beispielsweise als Mittelwert der Sollwerte SWS über zumindest zwei aufeinanderfolgende Zeitschritte. Wenn der Unterschied zwischen Eigenposition EP und Vergleichsposition VP zu groß wird, was durch einen vorgegebenen Grenzwert kontrolliert werden kann, könnte das auch an die Prüfstandautomatisierungseinheit 10 zurückgemeldet werden, dass das Fahrzeug 2 „nicht nachkommt“. In diesem Fall könnte beispielsweise auch der Prüflauf P, wie z.B. die Fahrtstrecke

12, adaptiert werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorgehen wird sichergestellt, dass bei der Durchführung des Prüflaufs P die aus dem GNSS-Signal GS ermittelte Eigenposition EP (die nun von der Vergleichsposition VP des Fahrzeugs 2 abgleitet wird) und die Vergleichsposition VP stets innerhalb eines Akzeptanzintervalls gehalten wird, sodass im Fahrzeug 2 keine Inkonsistenzen zwischen der Eigenposition EP und der Vergleichsposition VP entstehen können. Damit wird auch für Fahrzeuge 2 mit einer oben erläuterten Plausibilitätsprüfung gewährleistet, dass die Plausibilitätsprüfung bei der Durchführung eines Prüflaufs P auf einem Fahrzeugprüfstand 1

zu keinen Inkonsistenzen führt.

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Claims (3)

15 20 25 30 35 AV-4462 AT Patentansprüche

1. Verfahren zur Durchführung eines vorgegebenen Prüflaufs (P) mit einem Fahrzeug (2) auf einem Fahrzeugprüfstand (1), wobei das Fahrzeug am Fahrzeugprüfstand (1) ortsfest angeordnet wird und ein Antriebsstrang (6) des Fahrzeugs (2) am Fahrzeugprüfstand (1) mit zumindest einer Belastungsmaschine (8) verbunden wird und bei Durchführung des Prüflaufs (P) gemäß den Vorgaben des Prüflaufs (P) ein zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes (SWA) für den Betrieb des Antriebsstranges (6) ermittelt wird, die vom Antriebsstrang (6) eingestellt werden, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes (SWB) für die Belastungsmaschine (8) ermittelt wird, die von der Belastungsmaschine (8) eingestellt werden, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes (SWS) für einen GNSS-Signalgenerator (22) ermittelt werden, aus denen der GNSS-Signalgenerator (22) eine zeitliche Abfolge von GNSS-Signalen (GS) erzeugt und am Fahrzeugprüfstand (1) sendet, wobei am Fahrzeug (2) ein Positionssensor (21) verwendet wird, der das gesendete GNSS-Signal (GS) empfängt, um aus dem empfangenen GNSS-Signal (GS) eine Eigenposition des Fahrzeugs (2) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (2) während der Durchführung des Prüflaufs (P) aus Sensordaten (SD) zumindest eines weiteren Fahrzeugsensors (23) eine Vergleichsposition (VP) des Fahrzeugs (2) ermittelt und das Fahrzeug (2) die ermittelte Vergleichsposition (VP) an den Fahrzeugprüfstand (1) sendet, dass aus dem vorgegebenen Prüflauf (P) eine Positionsänderung (AP) des Fahrzeugs (2) ermittelt wird, und dass aus der Vergleichsposition (VP) und der Positionsänderung (AP) der Sollwert (SWS) für den GNSS-Signalgenerator (22) ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zeitliche Abfolge des zumindest einen Sollwerts (SWA) des Antriebsstranges (6) eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes für eine Antriebskomponente (9) des Antriebsstranges (6) ermittelt wird, die

von der Antriebskomponente (9) des Antriebsstranges (6) eingestellt werden.

3. Fahrzeugprüfstand zur Durchführung eines vorgegebenen Prüflaufs (P) mit einem Fahrzeug (2), wobei das Fahrzeug (2) am Fahrzeugprüfstand (1) ortsfest angeordnet ist und ein Antriebsstrang (6) des Fahrzeugs (2) am Fahrzeugprüfstand (1) mit zumindest einer Belastungsmaschine (8) verbunden ist, wobei am Fahrzeugprüfstand (1) eine Prüfstandautomatisierungseinheit (10) vorgesehen ist, die bei Durchführung des Prüflaufs (P) gemäß den Vorgaben des Prüflaufs (P) ein zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes (SWA) für den Betrieb des Antriebsstranges (6) ermittelt, die der Antriebsstrang (6) einstellt, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes (SWB) für die Belastungsmaschine (8) ermittelt, die die Belastungsmaschine (8) einstellt, und eine zeitliche Abfolge zumindest eines Sollwertes

(SWS) für einen GNSS-Signalgenerator (22) ermittelt, aus denen der GNSS-Signalgenerator

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(22) eine zeitliche Abfolge von GNSS-Signalen (GS) erzeugt und am Fahrzeugprüfstand (1) sendet, wobei am Fahrzeug (2) ein Positionssensor (21) vorgesehen ist, der das GNSS-Signal (GS) empfängt und ein Positionssignal (PS) erzeugt, und eine Steuereinheit (20) des Fahrzeugs (2) vorgesehen ist, anhand des Positionssignals (PS) eine Eigenposition des Fahrzeugs (2) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (20) des Fahrzeugs (2) während der Durchführung des Prüflaufs (P) Sensordaten (SD) zumindest eines weiteren Fahrzeugsensors (23) des Fahrzeugs (2) erhält und die Steuereinheit (20) aus den Sensordaten (SD) eine Vergleichsposition (VP) des Fahrzeugs (2) ermittelt und das Fahrzeug (2) eingerichtet ist, die ermittelte Vergleichsposition (VP) an die Prüfstandautomatisierungseinheit (10) des Fahrzeugprüfstandes (1) zu senden, dass die Prüfstandautomatisierungseinheit (10) aus dem vorgegebenen Prüflauf (P) eine Positionsänderung (AP) des Fahrzeugs (2) ermittelt, und dass die Prüfstandautomatisierungseinheit (10) aus der erhaltenen Vergleichsposition (VP) und der ermittelten Positionsänderung (AP) den Sollwert (SWS) für den GNSS-Signalgenerator (22) ermittelt.

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