Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum selektiven Antreiben eines Fahrzeugs für einen Fahrzeugprüfstand, in welchem mittels einer direkt an der Radnabe des Fahrzeugs anzubringenden und mit einem eigenen Rad- und Antriebsabschnitt versehenen Radantriebsvorrichtung, eine kompakte, mobile und für den stationären Prüfungsbetrieb geeignete Antriebsmechanik bereitgestellt wird. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Prüfstandsystem, in welchem mittels Integration der zuvor genannten Randantriebsvorrichtung in ein zu überprüfendes Fahrzeug, ein Überprüfen von Fahrzeugfunktionen insbesondere bei angetriebener Fahrzeugwelle ermöglicht wird.

Hintergrund der Erfindung

Aufgrund zunehmend komplexer werdenden Fähigkeiten heutiger in Fahrzeugen integrierter Fahrerassistenzsysteme („Advanced Driver Assistant System“ - ADAS) und der daraus entstehenden Anforderung, eine möglichst präzise Evaluierung und Ansteuerung von fahrzeugspezifischen Vorgängen (z.B. Abstandsmessungen, Bremsassistenten, automatische Lichtsteuerung, adaptive Geschwindigkeitsanpassung etc.) zu realisieren, haben sich zur Prüfung dieser Fahrerassistenzsysteme (ADAS-Prüfung) geeignete Fahrzeugprüfstände zu einem wichtigen Bestandteil der Fahrzeugindustrie etabliert.

In GB2557252A ist zu diesem Zweck beispielsweise ein Fahrzeugprüfstand gezeigt, in welchem ein zu prüfendes Fahrzeug auf angetriebenen Rollen positioniert und die Räder des Fahrzeugs zur Simulation eines Fahrweges von letztgenannten Rollen angetrieben werden. Zudem sieht der beschriebene Fahrzeugprüfstand die Hinzunahme einer Mehrzahl von beweglichen Landfahrzeugen vor, welche verschiedene Hindernisse, wie etwa Verkehrsschilder oder Fußgängerattrappen, um das positionierte Fahrzeug verfahren und so, durch Messen der ADAS-Funktionen in Bezug auf die eingeführten Hindernisse, eine Detektion etwaiger Ungenauigkeiten ermöglicht.

Trotz stetiger Weiterentwicklung solcher Prüfstände tritt jedoch in den meisten solcher System weiterhin das Problem auf, dass aufgrund der zum positionsfesten Antreiben des Fahrzeugs in dem Prüfstand integrierten, externen Antriebsstränge, etwa Antriebsbänder oder -rollen, eine seit jeher gefährliche Einzugsstelle an der Kontaktfläche zwischen dem sich bewegenden Rad und den letztgenannten Antriebsvorrichtungen entsteht, welche einen Aufenthalt oder eine Integration weiterer Elemente in der Nähe des Prüfstandes untersagt und somit die Kompaktheit und Effizienz des Systems wesentlich beeinträchtigt. Darüber hinaus ist bekannt, dass zur Überprüfung von verschiedenen ADAS-Systemen an solchen Rollen- oder Bandprüfständen, speziell zur Analyse von unterstützten Lenkmechaniken, wie etwa Einparkhilfen oder Spurhalteassistenten, weitreichende Modifikationen (z.B. eine Abkopplung des Lenkgestänges von dem Lenkrad) an dem zu überprüfenden Fahrzeug durchgeführt werden müssen, wodurch eine genaue Simulation bestehender Kraftrückwirkungen während des Kurvenfahrens verhindert und somit die Genauigkeit des Prüfprozesses vermindert wird.

Insofern ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, insbesondere eine Radantriebsvorrichtung und ein Verfahren zum selektiven Antreiben eines auf einem Prüfstand positionierten Fahrzeugs bereitzustellen, welche die zuvor beschriebenen Nachteile des Stands der Technik überwinden können und vornehmlich eine kompaktere, gesichertere und somit für den Einsatz von zusätzlichen Prüfelementen geeignete Prüfmechanik ermöglichen. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Simulation und Überprüfung von Lenkverfahren an einem Prüfstand auch unter realen Krafteinwirkungen durchzuführen, sodass die Präzision des Prüfverfahrens weiter verbessert werden kann. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe werden die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgeschlagen. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.

Es wird eine Radantriebsvorrichtung für einen Fahrzeugprüfstand zum Antreiben zumindest eines Fahrzeugs im stationären Betrieb vorgeschlagen, die einen mit zumindest einem Aufnahmerad ausgestatten Radabschnitt sowie einen mit dem Radabschnitt verbundenen Antriebsabschnitt zum rotatorischen Antreiben einer Radnabe des Fahrzeugs um zumindest eine Antriebsachse umfasst. Der Radabschnitt dient dabei insbesondere zur tragenden Aufnahme des Fahrzeugs während mittels des Antriebsabschnitts die mit der Radnabe verbundene Antriebsachse des Fahrzeugs angetrieben werden kann. Der Antriebsabschnitt ist dazu an der Radnabe des Fahrzeugs anbringbar und an dem Radabschnitt drehbar gelagert.

Die vorliegende Radantriebsvorrichtung bildet somit bevorzugt ein zumindest zweiteiliges Vorrichtungssystem, das mithilfe der ersten Vorrichtung (dem Radabschnitt) eine sowohl sichere Positionierung des für die Fahrzeugprüfung benötigten Antriebs ermöglicht, als auch, mittels des an der Antriebsvorrichtung vorgesehenen und an dem Fahrzeug anzubringenden Aufnahmerads, eine originalgetreue Nachahmung der Fahrzeugradausstattung realisiert, wohingegen die zweite Vorrichtung (der Antriebsabschnitt) ein direktes Betreiben der Antriebswelle über die verbundene Fahrzeugnabe und somit eine einfach in das Fahrzeug zu integrierende Antriebsmechanik sicherstellt. Folglich ermöglicht es die beschriebene Radantriebsvorrichtung aufgrund des direkt an die Radnabe des Fahrzeugs anzubringenden Antriebsabschnitts, die oben genannten externen Rollen- oder Bandantriebe (und damit die hierdurch entstehenden gefährlichen Einzugsstellen) effizient zu ersetzten und gleichermaßen, mittels des als Aufnahmerad fungierenden Radabschnitts, etwaigen während einer realen Fahrzeugfahrt auftretenden Scher- oder Trägerkräften originalgetreu zu simulieren. Das Aufnahmerad des Radabschnitts kann zu diesem Zweck zunächst zumindest eine spezielle Fahrzeugfelge und einen auf dieser Fahrzeugfelge aufgespannten Reifen, etwa einen Vollgummi oder einen Luftreifen (Bevorzugt ist die Radantriebsvorrichtung derart ausgestaltet, dass eine Gummibereifung und insbesondere eine (zugelassene) Straßenbereifung am Radabschnitt vorgesehen ist.), umfassen, welche, wie oben genannt, bei Anschluss der vorliegenden Radantriebsvorrichtung an das zu prüfende Fahrzeug, als Nachahmung des eigentlichen vom Fahrzeug genutzten Fahrzeugrades fungieren können. Dabei kann das Aufnahmerad bzw. der Radabschnitt selbst vorzugsweise lösbar fixiert (z.B. durch Schrauben-, Nieten-, Press- oder Passfederverbindungen) mit dem Antriebsabschnitt der Radantriebsvorrichtung verbunden sein, wodurch der Vorteil generiert wird, dass das zuvor beschriebene Aufnahmerad auch, je nach zu prüfenden Fahrzeugtyp, ausgetauscht und/oder angepasst werden kann. Auf diese Weise kann eine modular konfigurierbare und entsprechend kostengünstige Ausgestaltung der Radantriebsvorrichtung realisiert werden.

Die Radantriebsvorrichtung ist zudem dazu eingerichtet, eine Drehbewegung der Radnabe basierend auf einem oder mehreren Betriebsparametern des Antriebsabschnitts und/oder des Fahrzeugs zu ermitteln. Die Drehbewegung der Radnabe kann dabei bevorzugt durch eine Drehzahl der Radnabe bzw. der Antriebswelle des Fahrzeugs repräsentiert werden. Des Weiteren können weiterer Antriebseigenschaften wie beispielsweise generierte Drehmomente oder auftretende Axialkräfte anhand der oben genannten Betriebsparameter ermittelt werden. Durch die Erfassung der Drehbewegung der Radnabe kann ein im Rahmen der zu erfüllenden Prüfaufgabe gewünschter Betriebspunkt mittels des Antriebsabschnitts genau eingestellt werden, indem beispielsweise die Drehzahl der Radnabe derart geregelt wird, dass sich eine gewünschte simulierte Fahrgeschwindigkeit einstellt. Bevorzugt ist die Radantriebsvorrichtung derart ausgestaltet, dass eine Gummibereifung und insbesondere eine (zugelassene) Straßenbereifung am Radabschnitt vorgesehen ist. Die Betriebsparameter des Antriebsabschnitts, anhand derer auf die Drehbewegung der Radnabe geschlossen werden kann, sind insbesondere abhängig von einer zum Antrieb genutzten Energie, welche je nach Art und Arbeitsweise des zu nutzenden Fahrzeugprüfstandes variieren kann. Beispielsweise kann der Antriebsabschnitt einen Elektromotor umfassen, der mit elektrischem Strom als Energiequelle versorgt wird. Es ist jedoch ebenso möglich, dass ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb (z.B. ein Hydraulikmotor oder ein Druckluftmotor) zum Einsatz kommt, der beispielsweise Druckflüssigkeit oder Druckluft als Energiequelle nutzt. In diesem Zusammenhang kann der Antriebsabschnitt zumindest ein Leitungselement zur Zuführung einer jeweiligen Antriebsenergie umfassen, das mit einem oder einer Mehrzahl von im Fahrzeugprüfstand bereitgestellten Energieleitungen verbindbar ist.

Unter den Betriebsparametern des Fahrzeugs, welche zur Ermittlung der Drehbewegung der Radnabe herangezogen werden können, sind beispielsweise ein Antriebsmoment des Fahrzeugs, eine Raddrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit etc. zu verstehen. Diese Größen können entweder mittels fahrzeugseitig angebrachter Sensoren ermittelt und/oder in einem oder mehreren Fahrzeugsteuergeräten (z.B. Motorsteuergerät, Steuergerät(e) der ADAS) berechnet werden. Beispielsweise kann die Raddrehzahl des Fahrzeugs von einem entsprechenden Fahrzeugsensor gemessen und daraus in dem einen oder den mehreren Fahrzeugsteuergeräten die resultierende Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden, die mittels des Antriebsabschnitts auf dem Fahrzeugprüfstand simuliert wird. Zur Nutzung der Betriebsparameter des Fahrzeugs kann beispielsweise unter Verwendung geeigneter Mess-/Diagnosevorrichtungen auf ein fahrzeugseitiges Bussystem (z.B. einen CAN-Bus) zugegriffen und die benötigten Betriebsparameter zur Ermittlung der Drehbewegung der Radnabe auf diese Weise bereitgestellt werden. Alternativ kann eine im Fahrzeug bereitgestellte Schnittstelle zur On-Board- Diagnose (OBD-Schnittstelle) zur Erfassung der Betriebsparameter genutzt werden. Somit kann die Radantriebsvorrichtung konfiguriert sein, dass das für den Betrieb notwendige Drehzahlsignal nicht aus physikalischen Größen der Radantriebseinheit gewonnen wird, sondern von den im Prüfling (i.e. dem zu prüfenden Fahrzeug) vorhandenen Sensoren (z.B. fahrzeuginterne Drehzahlsensor) übernommen wird.

Somit kann die Radantriebsvorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Drehbewegung der Radnabe (insbesondere ausschließlich) basierend auf Parameter zu ermitteln welche über eine Fahrzeugschnittstelle, insbesondere eine On-Board-Diagnose, OBD-, Schnittstelle, übermittelt werden.

Die Ansteuerung des Antriebsabschnitts und somit die Steuern ng/Regel der antreibenden Drehbewegung, können vorzugsweise über eine externe oder innerhalb der Radantriebsvorrichtung integrierte Steuervorrichtung erfolgen. So kann, zur Erzeugung selektiver Drehbewegungen der Radnabe des zu überprüfenden Fahrzeugs, die Steuervorrichtung beispielsweise dazu eingerichtet sein, die durch das Leitungselement in den Antriebsabschnitt fließende Energie gemäß eines vordefinierten Steuerungsprotokolls zu regulieren, sodass der durch die beanspruchte Radantriebsvorrichtung generierte Antrieb des Fahrzeugs vorzugsweise teil-, in einem besonders bevorzugten Fall jedoch auch vollautomatisch durchgeführt werden kann. Insofern kann die vorliegende Radantriebsvorrichtung auch insbesondere bevorzugt als automatisierbare Vorrichtung ausgestaltet sein. Dabei können die erfasste Drehbewegung der Radnabe und ggf. weitere aus den Betriebsparametern der Antriebsvorrichtung/des Fahrzeugs ermittelte Information (z.B. generierte Drehmomente oder bestehende Axialkräfte) von der Steuervorrichtung empfangen und basierend auf den empfangenen Informationen, die Ansteuerung des Antriebsabschnitts (beispielsweise das zuvor beschriebenen Steuerungsprotokoll) angepasst werden. Dies ermöglicht es sowohl den gewünschten Betriebspunkt im Rahmen der Fahrzeugprüfunggenau einzustellen als auch die mechanische Beanspruchung des z.B. des Antriebsabschnitts und der Antriebswelle zu überwachen.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Antriebsabschnitt einen elektrischen Antrieb aufweisen. Dieser kann bevorzugt einen Elektromotor, beispielsweise einen Wechselstrommotor umfassen, der z.B. als Asynchron- oder Synchronmotor ausgeführt sein kann. Zur Bereitstellung einer zum Antrieb des Elektromotors benötigten Betriebsspannung, bzw. zur Erzeugung eines Drei-Phasen- Wechselstroms/Drehstroms kann ein Inverter zum Einsatz kommen, der die benötigte Betriebsspannung bereitstellen kann. In diesem Fall kann die Radantriebsvorrichtung die Drehbewegung der Radnabe basierend auf aktuellen Strom- und Spannungswerten des elektrischen Antriebs ermitteln. Insbesondere können vom Inverter des Elektromotors bereitgestellte Spannungen und Ströme über geeignete Messvorrichtungen gemessen und daraus beispielsweise eine Frequenz der Betriebsspannung ermittelt und an die Steuervorrichtung der Radantriebsvorrichtung gesendet werden. Daraus kann die Steuervorrichtung dann in bekannter Weise eine Drehzahl des Elektromotors berechnen und somit die Drehbewegung der Radnabe bestimmen. Anstatt oder zusätzlich zur Steuervorrichtung, kann auch ein spezieller Umrichter (insbesondere für Sensorlosen Betrieb) vorgesehen sein, der konfiguriert ist, direkt aus den Signalen der Spannung und des Stroms, die Drehzahl zu ermitteln.

Besonders bevorzugt kann der elektrische Antrieb einen Schrittmotor umfassen. Dieser hat den Vorteil, dass sein Rotor exakt einem am Stator angelegten rotierenden elektrischen Feld folgt und daher eine Position des Rotors direkt aus einem oder mehreren Ansteuersignalen des Schrittmotors ermittelt werden kann. In diesem Fall kann die Radantriebsvorrichtung, bzw. deren Steuervorrichtung, die Drehbewegung der Radnabe basierend auf einer Schrittfrequenz des Schrittmotors ermitteln, die über das eine oder die mehreren Ansteuersignale von der Steuervorrichtung eingestellt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Antriebsabschnitt einen hydraulischen Antrieb aufweisen. Dieser kann beispielsweise zumindest eine Hydraulikpumpe zur Bereitstellung eines benötigten hydraulischen Drucks und zumindest einen Hydraulikmotor zur Umwandlung des hydraulischen Drucks in eine Drehbewegung an der Radnabe umfassen. Dabei kann die Hydraulikpumpe insbesondere ein variables Verdrängungsvolumen (Schluckvolumen) und der Hydraulikmotor ein konstantes Verdrängungsvolumen aufweisen. In diesem Fall kann die Radantriebsvorrichtung die Drehbewegung der Radnabe in bekannter Weise basierend auf einem Fluidvolumenstrom des hydraulischen Antriebs ermitteln, d.h. aus dem Fluidvolumenstrom, der durch die Hydraulikpumpe und den Hydraulikmotor fließt. Dieser kann beispielsweise mittels eines geeigneten Volumenstrommessgeräts erfasst und an die Steuervorrichtung der Radantriebsvorrichtung übermittelt werden, die daraus z.B. unter Verwendung des Verdrängungsvolumens des Hydraulikmotors eine Drehzahl desselben berechnen kann.

Bevorzugt kann der oben beschriebene hydraulische Antrieb eine Pumpe mit einem konstanten Verdrängungsvolumen, beispielsweise eine Zahnradpumpe, umfassen. In diesem Fall kann die Radantriebsvorrichtung die Drehbewegung der Radnabe basierend auf einer Drehzahl der Pumpe ermitteln. Insbesondere kann hier auf eine Volumenstrommessung verzichtet und stattdessen die Drehzahl der Hydraulikpumpe mit einem geeigneten Drehgeber gemessen werden. Anhand der gemessenen Drehzahl der Hydraulikpumpe und dem Verhältnis der Verdrängungsvolumen von Hydraulikpumpe und Hydraulikmotor kann dann die Drehzahl des Hydraulikmotors ermittelt werden. Dabei können zusätzlich die hydraulischen Wirkungsgrade von Hydraulikpumpe und -motor berücksichtigt werden. Es istjedoch ebenso möglich, dass sowohl die Drehzahl der Pumpe als auch der Fluidvolumenstrom durch den hydraulischen Antrieb gemessen und zur Bestimmung der Drehbewegung an der Radnabe verwendet werden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Radabschnitt der vorliegenden Erfindung dabei auch, insbesondere zur Verbindung des Radabschnitts mit dem Antriebsabschnitt, zumindest ein an das Aufnahmerad angebrachtes Verbindungselement vorsehen, welches, bevorzugt zur Verminderung etwaiger interner Schwenkkräfte, zentriert in das Aufnahmerad, etwa der Fahrzeugfelge, eingelassen sein kann und so eine gleichermaßen zentrierte Positionierung des Antriebsabschnitts an dem zuvor genannten Radabschnitt ermöglicht. In einem besonders bevorzugten Ausführungsfall kann das Verbindungselement des Radabschnitts zu diesem Zweck zudem insbesondere beispielhaft als ringförmige Lagervorrichtung ausgebildet sein, welche, mittels zumindest einem oder einer Mehrzahl von implementierten mechanischen Lagern, vorzugsweise Radiallagern, den Antriebsabschnitt (oder zumindest einen Teil des Antriebsabschnitts) der Radantriebsvorrichtung lösbar und beweglich in den Radabschnitt integrieren und somit eine effiziente Montierung des Antriebsabschnitts in den Radabschnitt gewährleisten kann.

Insofern kann durch die oben genannte Konstruktion der vorliegenden Radantriebsvorrichtung insbesondere der Vorteil generiert werden, dass durch die gesicherte Lagerung des zum Antreiben der Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs genutzten Antriebsabschnitts durch das Verbindungselement, eine präzise und gleichzeitig zumindest teilweise bewegungsfreie Positionierung des Antriebsabschnitts an dem Radabschnitt und somit an dem mit diesem verbundenen Fahrzeug realisiert werden kann. Darüber hinaus ist es vorzugsweise durch die explizit bewegliche Lagerung des Antriebsabschnitts in dem Radabschnitt auch möglich, die durch den Antriebsabschnitt zu erzeugenden Antriebsbewegungen, etwa solche, die zum Antrieb der verbundenen Radnabe genutzt werden sollen, auch vollständig von etwaigen Bewegungen des Radabschnitts bzw. des genutzten Aufnahmerades zu entkoppeln, sodass der Antriebsabschnitt der vorliegenden Erfindung insbesondere relativ zu einer Bewegung des Radabschnitts beweglich ausgestaltet sein kann. Entsprechen kann der Radabschnitt in anderen Worten vorzugsweise unabhängig von der Bewegung des Antriebsabschnitts und somit der mit dieser verbundenen Fahrzeugnabe gelagert bzw. ausgestaltet sein kann.

So kann die vorliegende Radantriebsvorrichtung, aufgrund der oben genannten Grundlagen, beispielsweise bevorzugt derart eingerichtet sein, dass während des Antreibens der Radnabe durch den Antriebsabschnitt und basierend auf die zuvor beschriebene Lagerung des Antriebsabschnitts in dem Verbindungselement, ein Rotieren der Radnabe um die Antriebsachse insbesondere bei stillstehendem Radabschnitt und damit bei unbeweglichem Aufnahmerad vollzogen werden kann, wodurch der mithilfe der Radantriebsvorrichtung erzeugte Prüfprozess vorzugsweise gleichermaßen bei vollständig angehaltenen Fahrzeugrädern durchführbar wird. Insofern wird es durch Integration der beschriebenen Radantriebsvorrichtung in ein zu prüfendes Fahrzeug insbesondere ermöglicht, eine Analyse verschiedener auf dem Antrieb eines Fahrzeug basierender Fahrzeugfunktionen durchzuführen, ohne dieses vorherig zur Fixierung auf benötigte Rollen- oder Bänderantriebe zu positionieren, sodass durch das Wegfällen letztgenannter gefährlicher Drehelemente, nicht nur die Sicherheit während des Prüfprozesses weiter verbessert, sondern ebenfalls der so frei gewordene Raum effizient für zusätzliche Prüfelemente (z.B. Anbringung von Hindernissen zur Abstandserfassung) genutzt werden kann.

Der von dem Antriebsabschnitt der vorliegenden Radantriebsvorrichtung erzeugte und zum Rotieren der Fahrzeugnabe genutzte Antriebsmechanismus kann zudem vorzugsweise durch Übertragung einer bereits in dem Antriebsabschnitt generierten Drehbewegung erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann der Antriebsabschnitt insbesondere ein zumindest mit einem Rotor ausgebildetes Rotorelement sowie ein mit einem Stator ausgebildetes Statorelement umfassen, sodass mittels Bewegung des Rotors des Rotorelements um oder innerhalb des Stators des Statorelements, ein für die Bewegung der Radnabe um die zuvor genannte Antriebsachse zu nutzendes Drehmoment generiert werden kann. Dabei ist die generelle Antriebsart des oben genannten Antriebsabschnitts jedoch keineswegs durch die zuvor beschriebene Konstruktion beschränkt. Insofern kann die Ansteuerung und der Vortrieb des zumindest einem Rotors des Rotorabschnitts bzw. des Antriebsabschnitts beispielhaft auf Basis von elektrischen, etwa durch an dem Stator- und dem Rotorabschnitt angebrachte Windungen, pneumatischen und/oder hydraulischen Wechselwirkungen vollzogen werden, sodass, je nach zu nutzendem Prüfungssystem, eine effizient angepasste Antriebsmechanik bereitgestellt werden kann.

Um zudem eine erhöhte Sicherheit während des Prüfprozesses gewährleisten zu können, können die oben beschriebenen Stator- und Rotorelemente des Antriebsabschnitt, als Innenläufermotor ausgebildet sein. Dies besitzt insbesondere den Vorteil, dass durch Einschließen des sich drehenden Rotors des Rotorelements in das Statorelement, ein Offenlegen potentiell gefährlicher drehender Mechanikteile vermieden und somit der Prüfraum für etwaige Prüfungsprozesse und die hierzu benötigten Elemente und Bearbeiter maximal gesichert werden kann.

Um hierbei eine besonders effiziente und stabile Schutzmechanik zu generieren, kann das Statorelement zu diesem Zweck zudem insbesondere mit dem Radabschnitt der Radantriebsvorrichtung, beispielsweise mit der Felge des zu nutzenden Aufnahmerades oder dem zuvor genannten Verbindungselement, fest verbindbar ausgestaltet sein, sodass ein möglichst geringer, im bevorzugten Fall lediglich innerhalb des Radabschnitts vorliegender Freiraum zwischen dem Antriebsabschnitts und dem Radabschnitt erzeugt werden kann. Hierdurch wird des Weiteren der zusätzliche Nutzen geschaffen, dass, neben der bereits beschriebenen Einführung des Antriebsabschnitts in das Verbindungselement des Radabschnitts, eine weitere Fixierung des Antriebsabschnitts an den Radabschnitt ermöglicht wird, wodurch die Lagerung ersteren innerhalb der vorliegenden Erfindung noch weiter stabilisiert und die Form der beanspruchten Radantriebsvorrichtung äußerst kompakt gehalten werden kann.

Eine noch weiter verbesserte Kompakt- und Sicherheit kann darüber hinaus insbesondere dadurch erzielt werden, dass der Antriebsabschnitt vorzugsweise auch planparallel zur Längsachse des genutzten Aufnahmerades ausgerichtet sein kann. Besonders bevorzugt kann hierzu das Statorelement, als äußeres an dem Radabschnitt verbindbares Element, mit einem starren, ringförmigen bzw. lochzylinderförmigen Gehäuse versehen bzw. ausgebildet sein, welches bei der Verbindung mit dem Radabschnitt bevorzugt entlang seiner Längsachsen parallel zu den Längsachsen des Aufnahmerads des Radabschnitts orientiert sein kann und somit eine möglichst dichte Bauweise der vorliegenden Radantriebsvorrichtung ermöglicht. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann das Gehäuse des Statorelements zudem zumindest die gesamte nach außen, das heißt nicht zum jeweiligen Fahrzeug ausgerichtete Fläche des Antriebsabschnitts umspannen, wodurch die Offenlegung von jeglichen beweglichen Teilen (und damit potentielle Gefahrenstellen) innerhalb der vorliegenden Erfindung effektiv verhindert werden kann.

Das zur Bewegung der jeweiligen Radnabe des Fahrzeug zu nutzende Rotorelement bzw. der in diesem eingebrachte Rotor kann zudem, zum gezielten Antrieb der Radnabe und somit der dieser zugeordneten Antriebswelle, bevorzugt innerhalb des Statorelements bzw. des zuvor genannten Gehäuses beweglich, vorzugsweise rotierbar, ausgestaltet sein, sodass durch Bewegen des so erzeugten Innenläufermotors, ein direkter Drehimpuls bzw. ein Drehmoment an die Fahrzeugnabe weitergegeben werden kann.

Um hierbei eine möglichst verlustfreie Antriebsmechanik zu ermöglichen, kann das Rotorelement insbesondere direkt an der jeweiligen Radnabe des Fahrzeugs fixierbar ausgestaltet sein, sodass mittels Bewegung des Rotors, letztgenannte Radnabe unmittelbar mitbewegt und somit keine weiteren Trieb- oder Umlenkmechaniken zum Antreiben des Fahrzeuges benötigt werden. Um zu diesem Zweck zudem gleichermaßen die Kompaktheit der vorliegenden Erfindung zu wahren, kann das Rotorelement bzw. der in diesem zu findende Rotor ferner bevorzugt, innerhalb des Statorelements, auch parallel zur Antriebsachse der zuvor beschriebenen Radnabe rotierbar ausgerichtet sein, wodurch eine direkte und vornehmlich eindimensionale Rotationsverbindung zwischen der anzutreibenden Radnabe und dem Rotor des Rotorelements ermöglicht werden kann.

Entsprechend ist es vorzugsweise in der vorliegenden Erfindung möglich, dass durch Bewegen des Rotors innerhalb des Rotorelements, ein entlang der Antriebsachse der Radnabe ausgerichteter, gezielter Drehimpuls erzeugt werden kann, welcher aufgrund der unmittelbaren Kontaktierung des Rotorelements mit der Radnabe, direkt an die Radnabe übertragen und somit nahezu verlustfrei zum Antrieb einer jeweiligen Fahrzeugantriebswelle genutzt werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Sensor vorgesehen sein, der eine Drehbewegung der Radnabe direkt ermitteln kann. Der Sensor kann mit der Steuervorrichtung der Radantriebsvorrichtung signaltechnisch verbunden sein.

Bevorzugt kann der Sensor an dem Rotorelement, am Stator oder zwischen Stator und Rotorelementvorgesehen sein. Auf diese Weise kann dieser die Drehbewegung der Radnabe vornehmlich gegenüber, d.h. im Verhältnis zur Bewegung des Statorelements und/oder des Radabschnitts detektieren. Dabei kann der Sensor beispielsweise als magnetisch oder optisch oder als Hallgeber ausgeführt sein-

Es ist ebenso möglich, dass der Sensor eine oder eine Mehrzahl an optischen Sensoren, etwa einer Lichtschranke oder bildgebenden Sensor (z.B. einen CCD-Chip mit entsprechender Optik) umfasst, welche durch Fokussierung der angetriebenen Radnabe, die Bewegung letzterer detektieren und vorzugsweise in Echtzeit analysieren können.

Es ist zudem möglich, dass mehrere Sensoren an dem Rotorelement oder zwischen Stator und Rotorelement angebracht sind, die neben der Drehbewegung zusätzlich ein Drehmoment und/oder eine Axialkraft an der Radnabe bzw. der Antriebswelle des Fahrzeugs messen. Alternativ kann ein kombinierter Sensor vorgesehen sein, der beispielsweise sowohl eine Drehzahl als auch ein Drehmoment and der Radnabe messen kann.

Insbesondere kann der Sensor auch als mechanische Sensorvorrichtung, beispielsweise als mechanischer Drehgeber ausgebildet sein. Dieser kann beispielsweise zumindest ein weiteres, vorzugsweise rotierbar ausgestaltetes Übertragungselement umfassen, welches die Sensorvorrichtung mechanisch mit der anzutreibenden Radnabe, zumindest jedoch mit dem Antriebsabschnitt der beanspruchten Radantriebsvorrichtung verbindet und somit die Drehbewegung der Radnabe direkt an den Sensor weiterleiten kann. Hierbei kann das rotierbare Übertragungselement, in einem besonders bevorzugten Fall, zentral an der Radnabe oder zumindest einem mit der Radnabe verbundenen und auf der Antriebsachse der Radnabe fixierten Vorrichtungselement positioniert sein, sodass das Übertragungselement vorzugsweise koaxial mit der angetriebenen Radnabe rotieren und entsprechend etwaige Rotationskräfte und -bewegungen vornehmlich verlustfrei an die Sensorvorrichtung übertragen kann.

Zur genauen Verbindung und Kräfteübertragung des Rotorelements mit und an die Radnabe kann die vorliegende Erfindung dabei insbesondere derart eingerichtet sein, dass beim Integrieren des Antriebsabschnitts in den Radabschnitt der Radantriebsvorrichtung, das Rotorelement vorzugsweise in das zuvor beschriebene Verbindungselement des Radabschnitts, vorzugsweise passgenau, eingeführt und somit das Rotorelement gleichermaßen rotatorisch in dem Verbindungselement bzw. dem in diesem implementierten zumindest einen Radiallager gelagert werden kann. Insofern kann durch die oben genannte Konstruktion der Vorteil erzeugt werden, dass durch die zusätzliche Lagerung mittels des Verbindungselements, etwaige Freiheitsgrade während der Kraftübertragung von dem Antriebsabschnitt zur Radnabe vermindert und somit die Stabilität der vorliegenden Erfindung weiter verstärkt werden kann.

Vorteilhaft kann der Antriebsabschnitt zweiteilig ausgebildet sein und einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt umfassen. Der Antriebsabschnitt kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass bei der Montage zunächst der innere Abschnitt an der Radnabe des Fahrzeugs befestigt und nachfolgend der äußere Abschnitt befestigt werden kann, um eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Abschnitten zu erreichen. Auf diese Weise kann eine modular konfigurierbare und entsprechend kostengünstige Ausgestaltung der Radantriebsvorrichtung realisiert werden welche zudem leicht und sicher zu montieren ist.

Zur direkten Verbindung des Rotorelements mit der Radnabe kann das Rotorelement dabei zudem vorzugsweise zusätzlich zumindest ein an den Rotor angebrachtes und gleichermaßen rotierbares Verlängerungsstück, etwa ein bewegliches Plattenelement oder ein speziell für die Einfuhr in das Verbindungselement des Radabschnitts und die Kontaktierung an der Radnabe eingerichtetes Zusatzelement, umfassen, welches durch gleichzeitige Fixierung an dem Rotor des Rotorelements sowie der anzutreibenden Radnabe, die zuvor beschriebenen, durch das Antreiben des Rotors entstehenden Kräfte direkt an die Radnabe weitergeben kann und damit eine individuelle und erneut außerordentlich kompakte Ausgestaltung der vorliegenden Radantriebsvorrichtung erlaubt.

So kann, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, die Kombination aus Rotor- und Statorelement des Antriebsabschnitts der vorliegenden Erfindung, wie bereits genannt, beispielsweise mit einer ring- bzw. lochzylinderförmigen Gehäusestruktur versehen sein, welche durch Orientierung letztgenannter Gehäusestruktur an die Ausrichtung des Radabschnitts, genauer, vorzugsweise parallel zu der Längsachse des in dem Radabschnitt implementierten Aufnahmerades, eine dichte Annäherung des Antriebsabschnitts an den Radabschnitt der Radantriebsvorrichtung erlaubt. Um zudem gleichermaßen den Antriebsabschnitt effizient an die Radnabe des zu überprüfenden Fahrzeuges zu kontaktieren, kann zumindest der Rotor des Rotorelements des Antriebsabschnitts bevorzugt zusätzlich mit dem zuvor beschriebenen Verlängerungsstück versehen bzw. verbunden sein, wodurch, mittels Antrieb des Rotors und der Erzeugung des entlang der Antriebsachse generierten Drehmoments, gleichermaßen das Verlängerungsstück und somit die mit diesem kontaktierte Radnabe rotiert werden können.

Das Verlängerungsstück selbst kann dabei, wie bereits angedeutet, verschiedenste Formen annehmen, insofern eine direkte Verbindung zwischen Rotor und der Radnabe des Fahrzeugs sichergestellt werden kann. Entsprechend kann, in einem ersten Ausführungsbeispiel, das Verlängerungsstück zumindest als eine von dem Statorelement bzw. der oben genannten Gehäusestruktur des Antriebsabschnitts hervorstehende Verbindungsstruktur ausgebildet sein, sodass vorzugsweise durch Einführen des Verlängerungsstücks in das Verbindungselement, bevorzugt in das zumindest eine Lager des Verbindungselements, und das darauffolgende Fixieren des Verlängerungsstücks an der Radnabe, eine zugleich effiziente Ausrichtung des Antriebsabschnitts als auch eine effektive, an die Radnabe ausgerichtete Kraftübertragung generiert werden kann. Insofern kann der Körper der Verbindungsstruktur somit vorzugsweise auch zumindest eine zur Integrierung des Antriebsabschnitts in das Verbindungselement eingerichtete Lagerfläche ausbilden, welche zur genauen Ausrichtung des Antriebsabschnitts in der beanspruchten Radantriebsvorrichtung, vorzugsweise beweglich mit einer in dem Lager des Verbindungselements liegenden Kontaktfläche kontaktiert werden kann und so die oben genannte direkte Kraftübertragung ermöglicht. Weitere Ausführungsbeispiele des Verlängerungsstücks können zudem insbesondere eine Reihe von gezielt an die Strukturen des Antriebs- oder Radabschnitts angepasste Formgebungen umfassen.

So kann, in zumindest einem weiteren Ausführungsbeispiel, das Verlängerungsstück vorzugsweise zugleich formschließend (Lagerfläche des Verlängerungsstücks liegt an der Kontaktfläche des Verbindungselements an) in das Verbindungselement bzw. das zumindest eine (Radial)lager des Verbindungselements des Radabschnitts einbringbar ausgestaltet sein, sodass während des Antreibens des Rotors und der dadurch erzeugten Bewegung des Verlängerungsstücks, etwaig störende Axialkräfte effektiv vermindert werden können. Zudem kann zumindest ein Ende des Verlängerungsstücks eine speziell zur Kontaktierung des Verbindungsstücks mit der Radnabe eingerichtete Nabenkontaktfläche ausbilden, welche beispielsweise mit mechanischen Kontaktierungsstrukturen, wie etwa mit Gewinden versehene Bohrungen, Zahnkupplungen oder Federn, eine starre Fixierung des Verlängerungsstücks mit der Radnabe realisieren und so eine fehlerfreie Übertragung des durch den Rotor erzeugten Drehmoments sicherstellen kann.

In weiteren Ausführungsbeispielen können darüber hinaus insbesondere auch die zwischen dem Rotor des Rotabschnitts und dem Verlängerungsstücks genutzten Verbindungsstrukturen je nach Ausbildung des Antriebsabschnitts variieren. Insofern kann das Verlängerungsstück vorzugsweise, beispielhaft mittels integrierter Schrauben- oder Nietenverbindungen, an einer zur Radnabe, d.h. in Richtung des zu überprüfenden Fahrzeugs ausgerichteten Innenfläche des beweglichen Rotors befestigt ausgebildet sein, sodass die generelle Länge des Verlängerungsstücks und somit der hierdurch entstehende Kraftarm auf ein Minimum reduziert werden kann. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es jedoch auch möglich sein, dass eine Verbindung des Verlängerungsstücks insbesondere an der Außenfläche (d.h. an der von dem Fahrzeug abgewandten Seite) des Rotors vollzogen werden kann, wodurch eine zusätzliche Ummantelung des Rotors durch das Verlängerungsstück generiert und folglich die Stabilität des Antriebsabschnitts während der Rotation des Rotors weiter verbessert werden kann.

Entsprechend ist nachzuvollziehen, dass aufgrund der äußerst kompakten und sowie die natürlichen Begebenheiten (z.B. die durch ein Fahrzeugrad abfedernden Gewichtskräfte) simulierenden Eigenschaften der vorliegenden Radantriebsvorrichtung, eine gleichermaßen effiziente wie auch präzise Antriebsmechanik zum Antreiben eines Fahrzeugs bzw. einer Fahrzeugwelle in einem Prüfstand bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus ermöglicht der direkte Kontakt der Antriebsvorrichtung an die jeweilige Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs insbesondere den entscheidenden Vorteil, dass die jeweils zu nutzenden Antriebselemente (in diesem Fall der Antriebsabschnitt) nicht mehr von den jeweiligen Fahrzeugrädern selbst belastet werden müssen (wie etwa bei einem Rollen- oder Bandprüfstand), sondern individuell in das entsprechend zu prüfende Fahrzeug integriert werden können, sodass die vorliegende Erfindung auch insbesondere als mobile, das heißt frei bewegliche Radantriebsvorrichtung genutzt werden kann.

Alternativ zu der oben beschriebenen Radantriebsvorrichtung wird eine Radantriebsvorrichtung für einen Fahrzeugprüfstand zum Antreiben zumindest eines Fahrzeugs im stationären Betrieb vorgeschlagen, die ebenfalls einen mit zumindest einem Aufnahmerad ausgestatten Radabschnitt sowie einen mit dem Radabschnitt verbundenen Antriebsabschnitt zum rotatorischen Antreiben einer Radnabe des Fahrzeugs um zumindest eine Antriebsachse umfasst, der an dem Radabschnitt drehbar gelagert ist. Im vorliegenden Fall ist der Antriebsabschnitt jedoch zweiteilig ausgeführt und weist einen inneren und einen äußeren Abschnitt auf. Der innere Abschnitt ist dabei derart ausgestaltet, dass er an der Radnabe des Fahrzeugs anbringbar ist. Beispielsweise kann der innere Abschnitt mittels einer oder mehreren Verschraubungen mit der Radnabe verbunden sein. Der äußere Abschnitt des Antriebsabschnitts ist wiederum derart ausgestaltet, dass er an dem inneren Abschnitt anbringbar ist. Dazu kann letzterer beispielsweise eine Keilwelle umfassen auf die eine entsprechende Keilnabe des äußeren Abschnitts zur formschlüssigen Verbindung der beiden Abschnitte aufgeschoben sein kann. Jede andere lösbare Verbindung zwischen dem inneren und äußeren Abschnitt des Antriebsabschnitts ist ebenso möglich. Auf diese Weise kann eine Montage des Antriebsabschnitts an der Radnabe des Fahrzeugs erleichtert werden. Alle weiteren Vorteile der zuvor beschriebenen Radantriebsvorrichtung sind auch im vorliegenden Fall gegeben.

Bei der Prüfung mit den vorgeschlagenen Radantriebsvorrichtungen ist es wichtig, dass das Verhalten des Fahrzeugs möglichst unverändert bleibt. So muss z.B. bei NVH Prüfungen sichergestellt werden, dass kein Körperschall vom Prüfling (Fahrzeug) in die Aufstandsfläche eingeleitet wird. Bei ADAS Prüfungen müssen die Lenkkräfte möglichst realistisch bleiben. Bei EMV Prüfungen darf das Fahrzeug keinen metallischen (leitenden) Kontakt zur Bodenfläche (metallische Aufstandsfläche in der EMV Halle) aufweisen. Daher wird erfindungsgemäß bevorzugt vorgeschlagen, dass der Radnabenmotor in eine Radfelge mit normaler Gummibereifung integriert wird. Eine Radantriebsvorrichtung kann daher dadurch gekennzeichnet sein, dass die Motoreinheit (der Radantriebsvorrichtung) in die Fahrzeugfelge integriert ist, und auf der Felge mit der Originalbereifung (Gummibereifung) verwendet wird oder verwendet werden kann. Die Bereifung oder Gummibereifung kann insbesondere eine straßenzugelassene (Straßenverkehrszulassung) Bereifung sein, wie insbesondere eine Luftbereifung.

Folgend wird im Weiteren ebenso ein zur Prüfung von Fahrzeugfunktionen im stationären Betrieb eingerichtetes Prüfstandsystem beansprucht, welches mittels Integration der zuvor beschriebenen Radantriebsvorrichtungen, gleichermaßen die oben genannten Vorteile besitzt und somit von herkömmlichen Prüfständen und Prüfstandsystem zu unterscheiden ist.

Dabei umfasst das beanspruchte Prüfstandsystem im Folgenden zunächst, zusätzlich zu der zuvor beschriebenen und zumindest an einer Radnabe eines zu prüfenden Fahrzeugs anzubringenden Radantriebsvorrichtung, zumindest eine Aufstandsfläche zur Positionierung des zu prüfenden Fahrzeugs innerhalb des Prüfstandsystems sowie ein zur Messung der Fahrzeugfunktionen eingerichtetes Messsystem. Dieses kann insbesondere dazu eingerichtet sein ADAS-Funktionen eines Kraftfahrzeugs zu prüfen.

Die Aufstandsfläche selbst kann hierbei zunächst als jegliche Art von Vorrichtungsstruktur angesehen werden, welche zumindest in der Lage ist das zu prüfende Fahrzeug zu tragen und in einem bevorzugten Fall für die innerhalb des Prüfstandsystems integrierten Messprozesse in Stellung zu bringen. Insofern kann die beanspruchte Aufstandsfläche, in einer ersten Ausführungsform beispielsweise als einfache, starre Aufnahmeplatte oder -geometrie, in weiteren jedoch auch insbesondere als in einer oder mehrere Richtungen bewegliche Aufnahmevorrichtung, etwa einer dynamischen Hebebühne oder einer Hubarbeitsbühne, ausgestaltet sein, sodass das zu prüfende Fahrzeug für jede Art von Prüfungsprozess effizient ausgerichtet werden kann. Um zudem insbesondere die Mobilität der beanspruchten Radantriebsvorrichtung noch weiter zu verbessern und etwaige zur genauen Simulation von Fahrzeugfunktionen benötigte Kräfte (z.B. während des Kurvenfahrens erzeugte Scher- oder Zentrifugalkräfte) möglichst präzise wiederzugeben, kann die vorliegende Aufstandsfläche auch zumindest zusätzlich mit weiteren Arretierungs- oder Antriebsvorrichtungen ausgestattet sein, wodurch der zuvor beschriebene Prüfungsprozess möglichst individuell an die Detektion der jeweilig zu identifizierenden Fahrzeugfunktionen angepasst werden kann.

So kann, in einem ersten Ausführungsbeispiel, die Aufstandsfläche zumindest zusätzlich über einen oder eine Mehrzahl von in der Aufstandsfläche integrierten oder zumindest entlang dieser positionierten Motoren verfügen, welche mit zumindest einer Energieleitung mit dem Antriebsabschnitt der implementierten Radantriebsvorrichtung, vorzugsweise mit dem zuvor genannten Leitungselement des Antriebsabschnitts, verbunden sein können und somit, aufgrund der dynamisch bewegbaren Verbindungsart, sowohl die Energieversorgung als auch die mobilen Eigenschaften der Radantriebsvorrichtung sicherstellen. Wie dabei bereits beschrieben, ist die zum Betreiben der beanspruchten Radantriebsvorrichtung genutzte Energie hierbei jedoch erneut nicht auf eine bestimmte Energieart beschränkt, sondern kann vorzugsweise, je nach Prüfstandsystem, etwa auf elektrischen, pneumatischen und/oder hydraulischen Wechselwirkungen basieren, sodass die zuvor beschriebenen Energieleitungen gleichermaßen bevorzugt beispielsweise als elektrische Leitungen, Druckluft- und/oder Hydraulikschläuche vorliegen können. Insofern ist auch der Begriff „Motor“ in diesem Zusammenhang nicht als einfacher Elektromotor zu verstehen, sondern kann gleichermaßen als jegliche Antriebsmaschine angesehen werden (z.B. einen pneumatischen oder hydraulischen Antrieb), welche die oben genannte Energieverbindung gewährleisten kann.

Um zudem insbesondere Funktionsprüfungen zur Analyse von Lenkmechaniken (etwa automatische Einparkhilfen, Spurkorrekturen etc.) ermöglichen zu können, kann die vorliegende Aufstandsfläche darüber hinaus auch vorzugsweise mit zumindest einem oder mehrerer zur Bewegung der Fahrzeugräder/Aufnahmeräder eingerichteten Lenkelementen ausgestattet sein. Entsprechen kann, in einem äußerst bevorzugten Ausführungsbeispiel, die vorliegende Aufstandsfläche beispielhaft zumindest einen zur beweglichen Aufnahme eines Fahrzeugrades, insbesondere des Aufnahmerades der in das zu prüfende Fahrzeug implementierten Radantriebsvorrichtung, eingerichteten Drehteller umfassen, auf welchem ein jeweiliges Fahrzeug/Aufnahmerad zur Nachahmung von Lenkbewegungen positioniert und mittels Bewegung des Drehtellers zumindest entlang einer vertikalen Achse rotiert, in besonders bevorzugten Fällen jedoch auch dreidimensional geschwenkt werden kann. Zu diesem Zweck kann die Auflagefläche des Drehtellers beispielsweise bevorzugt auf einer ansteuerbaren und mit einer Mehrzahl von Feder-und Lagerelementen ausgestatten Schwenkbasis positioniert sein, welche es erlaubt, die Kontaktfläche zwischen dem Drehteller und dem auf diesem aufliegenden Fahrzeugrad vorzugsweise um einen vordefinierten Schwenkwinkel dreidimensional zu verschwenken (beispielsweise um einen Schwenkwinkel von bis zu 30° , in bevorzugten Fällen jedoch auch bis zu 45°) und so etwaig auftretende und zu simulierende Unebenheiten bzw. Lenk- oder Antriebskräfte effektiv an die Fahrzeugräder (und somit der jeweiligen Fahrzeugwellen bzw. dem Fahrzeug per se) weiterzugeben. Insofern kann der zumindest eine Drehteller der beanspruchten Aufstandsfläche somit zur Simulation von Lenkkräften, zumindest entlang einer vertikal ausgerichteten Drehachse rotierbar, in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel jedoch selbst dreidimensional verschwenkbar ausgestaltet sein.

Die zum direkten Antrieb der Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs zu nutzende Radantriebsvorrichtung ist zudem in dem beanspruchten Prüfstandsystem an zumindest einer Radnabe des zuvor genannten Fahrzeugs angebracht, wodurch, mittels der bereits beschriebenen Antriebsmechanik, die entsprechende Radnabe und somit die mit diesem verbundene Fahrzeugwelle des Fahrzeugs direkt angetrieben werden können, das jeweils zugehörige und auf der Aufstandsfläche tragend positionierte Fahrzeugrad (d.h. auch das Aufnahmerad des Radabschnitts) jedoch zu jeder Zeit bewegungslos auf der Aufstandsfläche verbleibt. Insofern ist es insbesondere in dem vorliegenden Prüfstandsystem möglich, einen Antrieb des zu prüfenden Fahrzeugs mit vollständiger Auflage des Fahrzeuggewichts auf den Fahrzeugrädern bzw. der hiermit verbundenen Karosserie zu gewährleisten, ohne externe Rollen- oder Bandprüfstände unterhalb des Fahrzeuges positionieren zu müssen, wodurch eine weitaus kompaktere, sicherere und entsprechend effizienter zu nutzende Prüfstandstruktur generiert werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich zudem aus der Modularität der zumindest einen zu integrierenden Radantriebsvorrichtung. So kann es beispielhaft möglich sein, durch Integration einer Mehrzahl der genannten Radantriebsvorrichtung an das zu prüfende Fahrzeug, nicht nur eine, sondern eine beliebige Anzahl an Fahrzeugwellen vorzugsweise separat und selektiv anzutreiben. Entsprechend kann das vorliegende Prüfstandsystem beispielsweise vorsehen, zumindest jeweils zwei zu einer Antriebswelle gehörende Radnaben jeweils mit einer der beanspruchten Radantriebsvorrichtungen zu versehen, sodass beide Seiten der Antriebswelle angetrieben und somit zumindest ein Einachsprüfstandsystem erzeugt werden kann. In weiteren Ausführungsbeispiel kann es jedoch auch gleichermaßen möglich sein, beispielsweise eine jede oder zumindest eine vordefinierte Anzahl an Radnaben des Fahrzeugs mit einer Radantriebsvorrichtung zu versehen, sodass das vorliegende Prüfstandsystem durch einfache Erweiterungsmechaniken gleichermaßen als Allrad- oder Universalachsenprüfstand genutzt werden kann.

Um zudem ein überaus einfaches Antreiben von einachsig angetriebenen Fahrzeugen zu gewährleisten, kann das vorliegende Prüfstandsystem auch insbesondere dazu eingerichtet sein, lediglich vordefinierte, das heißt selektiv ausgewählte Radnaben mit der beanspruchten Radantriebsvorrichtung zu bestücken. So kann das Prüfstandsystem, in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel, beispielsweise eingerichtet sein, lediglich die von dem Fahrzeug nicht-antreibbaren Radnaben, genauer Radnaben, die nicht durch den internen Motor des Fahrzeugs aktiv angetrieben werden, mit der beanspruchten Radantriebsvorrichtung zu versehen und anzutreiben, sodass besagter Motor effizient geschont und ein Antreiben des Fahrzeugs bzw. ein Simulieren bestehender Fahrzeugfunktionen ermöglicht werden kann, ohne entsprechende Fahrzeugwellen von der eigentlichen Steuerungs- oder Antriebsmechanik des Fahrzeugs zu entkoppeln.

Besonders bevorzugt kann ein Prüfstandsystem vorgeschlagen werden, wobei die Aufstandsfläche zumindest einen Drehteller zur Aufnahme eines (Fahrzeugrades) Rades, insbesondere das Aufnahmerad des Radabschnitts (2) der Radantriebsvorrichtung oder in einer Weiterbildung eine gelagerte Felge, umfasst; wobei der Drehteller bevorzugt zur Simulation und /oder Messung von Lenkkräften und/oder zur Messung des Radwinkels, zumindest entlang einer vertikal ausgerichteten Drehachse rotierbar oder verdrehbar ausgestaltet ist. Bevorzugt hat der Drehteller dazu einen eigenen Antrieb oder ist mit einem Antrieb verbunden um die Rotation zu erzeugen.

Ein Prüfstandsystem zum Prüfen zumindest eines Fahrzeugs im stationären Betrieb, kann derart eingerichtet ist, dass nur die von dem Fahrzeug nicht-antreibbaren Naben oder Räder mit einer Radantriebsvorrichtung versehen sind und bevorzugt dadurch angetrieben werden; und die von dem Fahrzeug selbst angetriebenen Naben oder Räder, mittels Ansteuerung der Fahrzeugbremsen durch die eine externe Bremssteuerungsvorrichtung (extern bezogen auf das Fahrzeug), abbremsbar sind und miteinander und/oder mit allen anderen Rädern synchronisiert werden können. Mit anderen Worten, ein Prüfstand zum Prüfen von Fahrzeugen, insbesondere im stationären Betrieb, kann derart ausgestaltet sein, dass nur (ausschließlich) die nicht angetriebenen Räder (oder die jeweiligen Naben des Fahrzeugs) mit einer Radantriebsmaschine oder Radantriebsvorrichtung versehen sind und die restlichen vom Fahrzeug (selbst) angeriebenen Räder mit den Fahrzeugbremsen gebremst und synchronisiert werden können, und beispielsweise keine Radantriebsvorrichtung aufweisen (sondern z.B. eine gelagerte Felge) oder eine Radantriebsvorrichtung welche keinen Motor zum Antreiben aufweist.

Um zudem gleichermaßen eine effiziente Positionierung des Fahrzeugs auf der Aufstandsfläche, selbst angetriebener Fahrzeugwelle und ohne zusätzliche Nutzung von Antriebsrollen oder -bändern zu generieren, kann das beanspruchte Prüfstandsystem darüber hinaus insbesondere auch eine Reihe von Befestigungsmechaniken umfassen, welche das jeweilig zu prüfende Fahrzeug vorzugsweise bewegungsfrei innerhalb des Prüfstandsystems fixieren und somit etwaige durch Passivbewegungen entstehende Prüfungsungenauigkeiten (z.B. durch die Bewegung der Fahrzeugkarosserie entstehende Vibrationen) auf ein Minimum reduzieren können. Insofern kann, in einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel, die Aufstandsfläche des Prüfstandsystems beispielhaft mit einer Reihe von auf der Aufstandsfläche angebrachten und vorzugsweise ein- und ausfahrbaren Fixierelementen, etwa dynamisch ansteuerbaren Bremsklötzen, ausgestattet sein, welche zur genauen Positionierung der Fahrzeugräder zwischen letzteren eingeführt und die Fahrzeugräder durch Begrenzen der Abrollfläche effektiv fixieren können.

Darüber hinaus kann es in dem vorliegendem Prüfstandsystem, anstelle oder zusätzlich zu der oben genannten Bremsmechanik, zudem vorzugsweise auch möglich sein, die bereits in dem zu prüfenden Fahrzeug integrierten Festsetzungsmechaniken für eine effektive Fixierung des Fahrzeuges zu nutzen. So kann das Prüfstandsystem, in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel, beispielsweise eingerichtet sein, sich insbesondere mit dem Bremssystem des zu prüfenden Fahrzeugs zu verbinden und so, mittels Ansteuerung der fahrzeuginternen Fahrzeugbremsen, zumindest das Abrollen der von dem Fahrzeug selbst, das heißt aktiv angetriebenen Fahrzeugräder bzw. Fahrzeugwellen effizient zu blockieren.

Zu diesem Zweck kann das beanspruchte Prüfstandsystem beispielhaft vorzugsweise zumindest eine Bremssteuerungsvorrichtung vorsehen, welche innerhalb des Prüfstandsystem, beispielsweise gleichermaßen in, unter oder zumindest entlang der Aufstandsfläche, positioniert und insbesondere dazu eingerichtet sein kann, die Fahrzeugbremsen des zu prüfenden Fahrzeugs für die oben beschriebene Fixierungsmechanik extern anzusteuern. Hierfür kann die Bremssteuerungsvorrichtung zum Beispiel vorzugsweise zumindest, etwa durch Verbindung letzterer mittels einem hydraulischen Verbindungsschlauch oder einem anderem hydraulischen Verbindungselement, mit einem Bremszylinder des Fahrzeugs verbindbar ausgestaltet sein, sodass durch das so ermöglichte gezielte Ansteuern der internen Fahrzeugbremsen, ein während des Prüfungsprozesses durchführbares, selektives Blockieren der Fahrzeugreifen durch die internen Fahrzeugbremsen ermöglicht wird. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann es zudem auch insbesondere möglich sein, dass die Bremssteuerungsvorrichtung, vorzugsweise zusammen mit den weiteren Vorrichtungselementen des beanspruchten Prüfstandsystems, die Fahrzeugfixierung gleichermaßen auch automatisiert, z.B. durch Abrufen von vordefinierten Prozessschritten aus einem in dem Prüfstandsystem vorliegenden Prozessspeicher, durchführen kann, wodurch insbesondere eine an die verschiedenen Prüfprozesse angepasste und individuell einstellbare Prüfmechanik generiert werden kann. Für eine gesamtheitliche Automatisierung der Prüfprozesse, kann zudem bevorzugt auch eine zentrale Steuerungsvorrichtung in dem Prüfstandsystem integriert sein, welche vorzugsweise zumindest signaltechnisch mit den einzelnen zuvor genannten Vorrichtungselementen des Prüfstandsystems verbunden sein kann und so, durch Erhalt und Weitergabe etwaiger Steuerungssignale, einen vollautomatisierten Prüfstandbetrieb realisiert. Insofern kann das vorliegende Prüfstandsystem auch gleichermaßen insbesondere als voll-, jedoch zumindest als teilautomatisiertes Prüfstandsystem vorliegen.

Das zur Detektion und Analyse entsprechender Fahrzeugfunktionen, insbesondere ADAS-Funktionen, eingerichtete Messsystem kann entsprechend vorzugsweise ebenfalls automatisiert ansteuerbar ausgestaltet sein und insbesondere eine Reihe von optischen, elektrischen oder mechanischen Sensorelementen umfassen, welche, vorzugsweise während der selektiven Modifizierung des Fahrzeugs durch die Vorrichtungen des Prüfstandsystems (z.B. während des Antreibens des Fahrzeugs durch die Radantriebsvorrichtungoder das Auslenken der Fahrzeugräder mittels der Aufstandsfläche/der Drehplatten), die Reaktionen des zu prüfenden Fahrzeugs, etwa interne Signalgebungen, Detektormessungen oder entstehende mechanische Wechselwirkungen und Kräfte innerhalb des Fahrzeugs, detektieren und zur weiteren Analyse und Informationsausgabe, an eine zusätzlich vorhandene Analysevorrichtung oder zumindest zu einem zur Ansicht der detektierten Informationen eingerichtetes Display senden können. Aufgrund der zusätzlich durch die beanspruchte Radantriebsvorrichtung nutzbar gemachte Fläche, kann es zudem auch möglich sein, dass das Prüfstandsystem, insbesondere im näheren Umfeld des zu prüfenden Fahrzeugs, eine Reihe von Prüfkörpern zur Simulation etwaiger im Straßenverkehr vorkommenden Hindernisse, wie zum Beispiel Straßenschilder, Passanten oder weitere Fahrzeuge, vorsehen kann, sodass die zuvor beschriebenen Prüfprozesse die wirklichen Begebenheiten im Straßenverkehr noch genauer nachbilden und überprüfen können. Um zudem vornehmlich auch die in modernen Prüfungsanlagen integrierten Bedingungen zur Messung von elektromagnetischen Störfestigkeiten („Elektromagnetische Verträglichkeit“ - EMV) bestehender Fahrzeugelemente gewährleisten zu können, kann das vorliegende Prüfstandsystem darüber hinaus auch insbesondere als EMV-System ausgebildet sein und entsprechend zu dem Zweck verwendbare Mess- und Gewährleistungsmechaniken umfassen. So kann das zuvor beschriebene Messsystem beispielsweise, vorzugsweise zusätzlich zu den oben genannten Vorrichtungselementen, auch zumindest eine zur Überprüfung elektromagnetischer Störfestigkeiten eingerichtete Antennenvorrichtung vorsehen, welche eingerichtet sein kann, zumindest etwaige während der Fahrzeugprüfung auftretende elektromagnetische (Stör)strahl ungen, beispielsweise von elektrischen innerhalb des Fahrzeugs integrierten Fahrzeugelementen, zu vermessen und als Detektionssignal weiterzuleiten, sodass insbesondere jeweilige negativ auf das ADAS-System des zu prüfenden Fahrzeugs einwirkende Wechselwirkungen präzise erfasst und zur Verbesserung des Fahrzeugsystems minimiert werden können. Um hierbei ferner auch eine insbesondere vorrichtungsspeifische Analyse ermöglichen zu können, kann die zuvor beschriebene Antennenvorrichtung darüber hinaus vorzugsweise auch eingerichtet sein, beispielsweise mittels ansteuerbaren Fokuselementen, sowohl das gesamte zu prüfende Fahrzeug nach etwaigen Strahlungen zu untersuchen, jedoch in bestimmten Fällen auch nur vordefinierte Fahrzeugelemente des Fahrzeugs oder klar begrenzte zwei- oder dreidimensionale Gebiete innerhalb des Prüfstandsystems nach ausgehenden zumindest elektromagnetischen Störabstrahlungen zu untersuchen, sodass die Identifikation von etwaig im Fahrzeug implementierten Stör- oder Fehlerquellen noch effizienter ausgestaltet werden kann.

Darüber hinaus kann das vorliegende Prüfstandsystem in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel auch zumindest eine um das Prüfareal, das heißt zumindest um das zu prüfende Fahrzeug ausgebildete, Absorberkammer umfassen, welche explizit dafür eingerichtet sein kann, externe und für den EMV-Prüfprozess schädliche elektromagnetische Störstrahlungen von außerhalb des Prüfstandsystems zu blockieren bzw. zu absorbieren und somit die Genauigkeit des integrierten Prüfvorrichtung noch weiter zu verbessern.

Insofern lässt sich erkennen, dass insbesondere durch die Integration der beanspruchten Radantriebsvorrichtung ein, im Vergleich zum Stand der Technik, weitaus effizienterer, versatilerer und vornehmliche präziserer Fahrzeugprüfstand bereitgestellt werden kann, welcher, aufgrund des Wegfallens etwaiger gefährlicher Prüfrollen oder -bänder, zudem nicht nur mehr Sicherheit für zusätzliche Vorrichtungselemente oder Bearbeiter bietet, sondern gleichermaßen eine äußerst einfache, simpel anzupassende und kurvenfähige Überprüfung von ADAS- Funktionen ermöglicht. Die genauen zur Nutzung der beanspruchten Vorrichtung und des Systems durchzuführenden Prozessabläufe, können dabei ferner bevorzugt denen der bereits zuvor beschriebenen Funktionen der genannten Radantriebsvorrichtung sowie des vorgestellten Prüfstandsystems entsprechen. Entsprechend können die hiermit gleichermaßen beanspruchten und durch die vorliegende Radantriebsvorrichtung bzw. das Prüfstandsystem generierten Prozessschritte auch zumindest einen der folgenden Schritte umfassen:

- Positionieren eines zu prüfenden Fahrzeugs auf einer Aufstandsfläche des Prüfstandsystems, vorzugsweise auf entlang der Aufstandsfläche positionierten Drehtellern;

- Anbringen der Radantriebsvorrichtung an das Fahrzeug durch Fixierung des Antriebsabschnitts der Radantriebsvorrichtung an eine Radnabe des Fahrzeugs, wobei der Radabschnitt der angebrachten Radantriebsvorrichtung auf der Aufstandsfläche aufliegt;

- Antreiben der Radnabe durch den Antriebsabschnitt der

Radantriebsvorrichtung relativ zu einer Bewegung dessen Radabschnitts;

- Messen der Fahrzeugfunktionen durch das Messsystem des

Prüfstandsystems während des Antreibens des Fahrzeugs durch die Radantriebsvorrichtung.

Ferner können weitere beanspruchte Prozessschritte zumindest die folgenden Punkte umfassen:

TI Anbringen der Radantriebsvorrichtung nur an von dem Fahrzeug nichtantreibbaren Radnaben;

- Blockieren der von dem Fahrzeug antreibbaren Räder durch Ansteuerung der Fahrzeugbremsen mittels der Bremssteuerungsvorrichtung; - Messen von während des Prüfungsprozesses erzeugen elektromagnetischen

Strahlungen zumindest mittels einer in dem Prüfstandsystem integrierten Antennenvorrichtung.

Ein Verfahren zur Montage einer Radantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Antriebsabschnitt zweiteilig ausgebildet ist und einen inneren Abschnitt und einen äußeren Abschnitt umfasst, kann die Schritte umfassen: Montage des inneren Abschnitts an der Radnabe des Fahrzeugs und nachfolgend Montage des äußeren Abschnitts, um eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Abschnitten zu erreichen.

Kurzbeschreibung der Figuren

Figur 1A zeigt eine Ausführungsform der beanspruchten Radantriebsvorrichtung, in einem vertikalen Querschnitt, wobei ein Verlängerungsstück eines Antriebsabschnitts mit einer Außenseite eines Rotorelements verbunden ist und so ein zusätzliches inneres Gehäuse innerhalb des Antriebsabschnitts bildet;

Figur 1B zeigt eine weitere Ausführungsform der beanspruchten

Radantriebsvorrichtung in einem vertikalen Querschnitt, wobei das Verlängerungsstück des Antriebsabschnitts mit der Innenseite des Rotorelements verbunden ist;

Figur 2A zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Radantriebsvorrichtung der Figur 1A;

Figur 2B zeigt eine dreidimensionale Ansicht der Radantriebsvorrichtung der Figur 1B;

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Radantriebsvorrichtung, die keinen eigenen Antrieb aufweist.

Figuren 4A und 4B zeigen einen Schrittmotor, der in dem Antriebsabschnitt gemäß den Figuren 1A - 2B integriert sein kann, in einer Front- und einer dreidimensionalen Ansicht.

Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des beanspruchten Prüfstandsystems, ausgebildet als EMV- Prüfstand;

Figur 6 zeigt den in Figur 5 gezeigten EMV-Prüfstand mit zusätzlichen messtechnischen Vorrichtungen zur Erfassung einer Drehbewegung einer Radnabe, an der die in Figur 5 gezeigte Radantriebsvorrichtung angebracht ist.

Figur 7 zeigt schematisch eine weitere messtechnische Vorrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung einer Radnabe, an der z.B. eine in den Figur 1A - 2B gezeigte Radantriebsvorrichtung angebracht ist.

Figur 8 zeigt schematisch noch eine weitere messtechnische

Vorrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung einer Radnabe, an der eine der in den Figur 1A - 6 gezeigte Radantriebsvorrichtung angebracht ist.

Figuren 9A und 9B zeigen eine Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der beanspruchten Radantriebsvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei der Antriebsabschnitt zweiteilig aufgebaut ist und einen Innen- und Außenteil aufweist.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand beispielhafter Figuren detailliert beschrieben. Die Merkmale der Ausführungsbeispiele sind im Ganzen oder teilweise kombinierbar und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Daher wird gegebenenfalls auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet.

Die Figuren 1 und 2 zeigen verschiedene Ausführungsformen der zum Antreiben eines in einem Fahrzeugprüfstand zu prüfenden Fahrzeugs F eingerichteten Radantriebsvorrichtung 1 in einer Mehrzahl von Querschnittsdarstellungen. Genauer zeigen hierbei die Figuren 1A und 2A eine erste Ausführungsform der beanspruchten Radantriebsvorrichtung 1, jeweils in zwei- und dreidimensionalen und mit einem vertikalen Querschnitt versehenen Querschnittsansicht, wohingegen die Figuren 1B und 2B eine zweite Ausführungsform in äquivalenter Darstellungsart präsentieren.

Die Radantriebsvorrichtung 1 der Figuren 1A und 2A weist dabei zu dem oben genannten Zweck zumindest einen mit einem Aufnahmerad ausgebildeten und zum Tragen der Radantriebsvorrichtung an dem zu prüfenden Fahrzeug F eingerichteten Radabschnitt 2 sowie einen zum rotierbaren Antreiben einer Radnabe des Fahrzeugs F ausgebildeten Antriebsabschnitt 4 vor, welcher in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als direkt mit der Radnabe verbindbarer Innenläufermotor dargestellt ist.

Dabei setzt sich das Aufnahmerad des Radabschnitts 2 im vorliegenden Fall zunächst aus einer Felge 8 und einem auf diesem aufgespannten Reifen 6 (insbesondere ein für den Straßenverkehr zugelassener Reifen; Straßen bereif ung und/oder Luftbereifung) zusammen, welche bei der Integration der Radantriebsvorrichtung 1 an die Radnabe des zu überprüfenden Fahrzeugs F, fest mit diesem verbunden werden. Somit können, analog zu den übrigen Fahrzeugreifen des Fahrzeugs F, die durch das Fahrzeug F generierten Kräfte (z.B. Gewichtskräfte) gleichmäßig an die Karosserie bzw. weiteren Fahrzeugelementen übertragen werden. Insofern wird durch das zusätzliche Einbringen des Radabschnitts 2 in das zu prüfende Fahrzeug F, eine äußerst effiziente Nachahmung der normalerweise (d.h. im allgemeinen Straßenverkehr) innerhalb des Fahrzeugs F vorliegenden Kräfteverteilungen ermöglicht, wodurch eine Funktionsprüfung, insbesondere eine Prüfung von ADAS-Funktionen, mittels der beanspruchten Radantriebsvorrichtung bei äußerst realen Fahrzeugbedingungen durchgeführt werden kann.

Um zudem gleichermaßen eine sowohl sichere als auch zum Antreiben einer jeweiligen Radnabe erforderliche, bewegliche Ausgestaltung des Antriebsabschnitts 4 gewährleisten zu können, ist der Radabschnitt 2 zudem zusätzlich mit einem Verbindungselement 10 ausgestattet, das im vorliegenden Fall zentral in der Felge 8 des Aufnahmerades des Radabschnitts 2 eingebracht ist und zur Integration des Antriebsabschnitts 4 zumindest in den Radabschnitt 2, insbesondere mit einer Mehrzahl von Radiallagern 13 versehen ist. Dabei bilden die Radiallager 13 speziell eine ring- bzw. zylinderförmige Führungsstruktur aus, durch welche ein Teil des Antriebsabschnitts 4, genauer das Verlängerungsstück 16, an einem Ende des Verbindungselements 10 zur beweglichen Lagerungdes Antriebsabschnitts 4 in das Verbindungselement 10 eingeführt und in einem bevorzugten Fall, am anderen Ende des Verbindungselements, mit der Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs F kontaktiert werden kann, wodurch mittels des beanspruchten Radabschnitts 2 sowohl eine geeignete Ausrichtung als auch Lagerung des Antriebsabschnitts 4 in der Radantriebsvorrichtung 1 sichergestellt wird.

Der Antriebsabschnitt 4 ist, wie bereits angemerkt, in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als mit dem Radabschnitt 2 verbundener Innenläufermotor ausgebildet, wodurch insbesondere der Vorteil generiert wird, dass die Außenfläche des Antriebsabschnitts 4 als starre, bewegungslose Struktur vorliegt und somit keine beweglichen, potentiell für außenstehende Systemteile oder Bearbeiter gefährlichen Elemente offenbart. Genauer umfasst der Antriebsabschnitt 4 zu diesem Zweck zumindest ein die äußere Form des Antriebsabschnitts 4 definierendes Statorelement 12, das in der gezeigten Radantriebsvorrichtung 1 speziell als ringförmige Gehäusestruktur konzipiert, mit einem zusätzlichen, gleichermaßen ringförmig ausgebildeten und mit dem Radabschnitt 2 verbundenen Schutzgehäuse 11 ummantelt und mittels integrierter Antriebsmechanik in der Lage ist, einen innerhalb des Statorelements 12 eingebrachten Rotor des entsprechenden Rotorelements 14, zum Antreiben der zu verbindenden Radnabe, um eine dargestellte Antriebsachse A zu rotieren.

Die hierfür benötigte Energie wird dabei insbesondere über Leitungen 21 an ein speziell dafür vorgesehenes und an dem Statorelement 12 konzipiertes Leitungselement 20 gesendet, welches direkt mit der oben genannten Antriebsmechanik verbunden ist und vorzugsweise, mittels Anpassung des Energieflusses innerhalb des Statorelements 12, die durch den Antriebsabschnitt 4 generierten Antriebskräfte regulieren kann. Entsprechend ist das Leitungselement 20 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel vornehmlich nicht nur als Kontaktstelle zur Anbringung von Energieleitungen 21 an den Antriebsabschnitt 4 zu sehen, sondern ebenso als eine innerhalb der Radantriebsvorrichtung 1 integrierte Energiesteuerungsvorrichtung, welche, bevorzugt auf Basis von implementierten Steuerungsprozessen, die dem Statorelement 12 zugeführte Energie und somit durch Bewegen des Rotors des Rotorelements 14 generierte Antriebskräfte anpassen kann.

Die zu nutzende Energieart ist dabei in der vorliegenden Ausführungsform nicht weiter beschränkt. In bevorzugten Ausführungsbeispielen kann die dem Leitungselement 20 zugeführte Energie jedoch insbesondere eine auf elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Basis generierte Energie sein, die etwa durch Einführung eines elektrischen Stroms oder eines hydraulischen oder pneumatischen Drucks, an den Antriebsabschnitt 4 weitergeleitet werden kann, sodass sich die Antriebsmechanik und die hierfür konzipierte Ausgestaltung des Antriebsabschnitts 4 je nach zu nutzender Energieart verändern kann. Insofern kann der in den Figuren 1 und 2 gezeigte Innenläufermotor beispielsweise als mit Leitungswicklungen versehener Elektromotor, in weiteren Fällen jedoch auch als ein auf beispielsweise Druck basierender Pneumatik- oder Hydraulikmotor konzipiert sein.

Das zum Antreiben der jeweiligen Radnabe eingerichtete Rotorelement 14 umfasst ferner, wie bereits beschrieben, einen in das Statorelement 12 eingelassenen und gleichermaßen ringförmig ausgestalteten Rotor, welcher mittels der zuvor genannten Antriebsmechanik innerhalb des Statorelements 12 um die Antriebsachse A rotierbar ausgestaltet ist und somit ein zur Bewegung der anzutreibenden Radnabe konstruiertes Drehmoment erzeugt. Wie dabei explizit in den Figuren 1 und 2 zu sehen, ist die Antriebsachse A hierbei insbesondere derart ausgerichtet, dass sie gleichermaßen mit der Rotationsachse der zu bewegenden Radnabe zusammenfällt, sodass die durch das Rotorelement 14 generierten Kräfte vornehmlich direkt und ohne weitere Orientierungselemente an die Antriebswelle des zu prüfenden Fahrzeugs F weitergegeben werden können. Da zudem, aufgrund der dargestellten Orientierung des Rotorelements 14, gleichermaßen die Ausrichtung des ringförmigen Statorelements 12 (d.h. zumindest eine Längsachse des Statorelements) planparallel zur Rotationsachse der Radnabe und somit zu den Längsachsen des Aufnahmerades des Radelements 2 angeglichen wird, wird ferner ein äußerst effizientes Vorrichtungsdesign ermöglicht, da der Körper des Antriebsabschnitts 4 möglichst nah und kompakt an das Aufnahmerad des Radabschnitts 2 herangeführt werden kann.

Die Übertragung der durch den Rotor des Rotorelements 14 erzeugten Drehbewegung, wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zudem mittels des bereits genannten und als Zwischenverbindung zwischen der Radnabe und des Rotors des Rotorelements 14 fungierenden Verlängerungsstücks 16 erwirkt. Genauer ist dabei letztgenanntes Verlängerungsstück 16 in dem in den Figuren 1A und 2A gezeigten Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck als ring- bzw. lochzylinderförmige und radial innerhalb des Rotorelements 14 positionierten Struktur ausgestaltet, welches an einem Ende an einer ausgebildeten Kontaktfläche 18 mit der Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs F verbunden werden kann, und am anderen Ende mittels lösbarer Fixierungsmechaniken (in dem gezeigten Fall mithilfe von einfachen Verschraubungen), an den Rotor des Rotorelements 14 befestigt wird. Um zudem eine möglichst verlustfreie Kraftübertragung und eine präzise Ausrichtung des Antriebsabschnitts 4 an die Radnabe zu ermöglichen, ist zudem zumindest ein Teil des Verlängerungsstücks 16 gleichermaßen an Lagerflächen rotierbar in den Radiallagern 13 des Verbindungselements 10 des Radabschnitts 2 gelagert, sodass, durch Bewegen des Rotors des Rotorelements 14 und der dadurch entstehenden Mitbewegung des Verlängerungsstücks 16 (gleichermaßen um die Antriebsachse A), ein Antreiben der mit dem Verlängerungsstück 16 verbundenen Radnabe ermöglicht wird, das Aufnahmerad des Radabschnitts 2 jedoch während des gesamten Antriebsprozess vollkommen stillsteht.

Soll entsprechend eine jeweilige Radnabe mittels der vorliegenden Radantriebsvorrichtung 1 angetrieben werden, so wird zunächst das mit dem Rotorabschnitt 4 verbundene Verlängerungsstück 16 fest mit der Radnabe des Fahrzeugs F verbunden, wodurch gleichermaßen, aufgrund der zuvor beschriebenen Lagerung des Verlängerungsstücks 16 in dem Verbindungselement 10 des Radabschnitts 2, das Aufnahmerad des Radabschnitts 2 fixierend in das Fahrzeug F integriert wird. Wird daraufhin der Rotor des Rotorelements 14 mittels der Antriebsmechanik des Antriebsabschnitts 4 in Bewegung versetzt, wird folgend, basierend auf der direkten Verbindung des Rotors mit dem Verlängerungsstück 16 (und folglich der Radnabe des Fahrzeugs F), das Verlängerungsstück 16 um die Antriebsachse A mitbewegt und übergibt so an der Kontaktfläche 18 ein durch den Antriebsabschnitt 4 erzeugtes, direkt an die Drehachse der Radnabe angepasstes Drehmoment an die Radnabe bzw. die entsprechende Antriebswelle des zu prüfenden Fahrzeugs F. Insofern wird durch die zuvor beschriebene Konstruktion der Radantriebsvorrichtung 1 somit ein zugleich äußerst energie-effizienter, kompakter und insbesondere sicherer Antriebsmechanismus zum Prüfen eines Fahrzeugs F in einem Prüfstand bereitgestellt, welcher aufgrund der direkten Kontaktierung mit der Radnabe des Fahrzeugs F, nicht nur etwaige gefährliche Rollen- und/oder Bandantriebe effizient ersetzen, sondern gleichermaßen ADAS- Prüfungen bei voll funktionsfähigen Lenkmechaniken ermöglicht.

In der gezeigten Ausführungsform der Figuren 1A und 2A, ist die Radantriebsvorrichtung 1 zusätzlich mit einer mechanischen Sensorvorrichtung 22 versehen, welche in dem gegebenen Fall als mechanischer, innerhalb des Rotorelements 14 positionierter Drehgeber ausgestaltet ist.

Der Drehgeber der Sensorvorrichtung 22 ist mittels eines ebenso innerhalb des Rotorelements 14 positionierten Übertragungselements 24, in diesem Fall ausgebildet als rotierbarer und gleichermaßen zentral auf der Antriebsachse A aufliegender Verbindungsstab, mit dem Verlängerungsstück 16 und somit der Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs F verbunden. Wird entsprechend die Radnabe mittels des zuvor beschriebenen Antriebsmechanismus durch den Antriebsabschnitt 4 angetrieben, so rotiert gleichermaßen auch das Übertragungselement 24 mit der Drehbewegung des Verlängerungsstücks 16 bzw. der Radnabe mit und kann somit die jeweiligen Antriebseigenschaften, beispielsweise durch Übersetzung der Rotation des Übertragungselements 24 in ein innerhalb der Sensorvorrichtung 22 implementiertes Getriebe, an die Sensorvorrichtung 22 weitergeben. Letztere ist zudem in der Lage, mittels ebenfalls in der Sensorvorrichtung 22 integrierte Sensorelemente, die übertragene Drehbewegung zu analysieren und als Anpassungsinformationen an die zuvor beschriebenen Steuerelemente zu übertragen.

Die Figuren 1B und 2B zeigen zudem eine weitere Ausführungsform der beschriebenen Radantriebsvorrichtung 1, in welcher, im Vergleich zum Ausführungsbeispiel der Figuren 1A und 2A, die Verbindungsstruktur zwischen dem Verlängerungsstück 16 und dem Rotor des Rotorelements 14 des Antriebsabschnitts 4 verändert wurde. Genauer sieht dabei die erste Ausführungsform der Figuren 1A und 2A insbesondere vor, das Verlängerungsstück 16 explizit an der radialen Außenseite, das heißt, an der vom Fahrzeug F und/oder der Radnabe wegzeigenden Seite des Rotors, mittels eines ringförmigen Flansches 2Q an dem Rotor zu fixieren, sodass das Verlängerungsstück 16 insbesondere eine die gesamte Innenfläche des Antriebsabschnitts 4 umspannende Ummantelung ausbildet und somit einen verbesserten Schutz des darunter liegenden Rotorelements 14 ermöglicht. Im Vergleich hierzu ist die Fixierung des Verlängerungsstücks 16 an dem Rotor der in den Figuren 1B und 2B gezeigten Ausführungsform hingegen an der radialen Innenseite, das heißt, der zum Fahrzeug F bzw. zur Radnabe ausgerichteten Seite des Rotors vorgesehen, wodurch vornehmlich der durch die Drehbewegung des Rotors auf die Radnabe einwirkende Kraftarm weiter verkürzt und somit das zu nutzende Drehmoment noch direkter und verlustfreier an die Radnabe weitergegeben werden kann.

In Figur 3 ist eine bevorzugte Ausgestaltung der Radantriebsvorrichtung 1 dargestellt, wobei diese im Wesentlichen der Ausführung in Figur 2A oder 2B entspricht aber ohne eigenen Antrieb ausgestattet ist. Insbesondere zur Anbindung von Radnaben des Fahrzeugs welche durch das Fahrzeug selbst antreibbar sind oder angetrieben sind, kann die modifizierte Radantriebsvorrichtung (oder gelagerte Felge), eingesetzt werden. Abhängig vom zu prüfenden Fahrzeug (hinterradgetrieben, Frontantrieb, Allradantrieb, etc.) kann somit eine Kombination aus Radantriebsvorrichtung 1 mit und ohne Antrieb (Motor oder auch Innenläufermotor) verwendet werden. Die Anbindung der dargestellten Radantriebsvorrichtung 1 kann beispielsweise über den Anbindungsflansch 5 erreicht werden. Nach einem Aspekt einer Ausführungsform wird somit ein Prüfstand zum Prüfen zumindest eines Fahrzeugs F im stationären Betrieb, vorgeschlagen. Der Prüfstand ist dabei derart eingerichtet ist, dass nur (ausschließlich) die vom Fahrzeug F nicht-angetriebenen Räder (oder nicht antreibbaren Radnaben) mit einer angetriebenen Radantriebsvorrichtung 1 versehen sind und angetrieben werden; und die vom Fahrzeug F selbst angetriebenen Räder, mittels antriebsloser Radantriebsvorrichtung 1 und Ansteuerung der Fahrzeugbremsen durch eine externe Bremssteuerungsvorrichtung, abbremsbar sind und synchronisiert werden können. Figuren 4A und 4B zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Schrittmotors 4a, der in dem Antriebsabschnitt 4 gemäß den Figuren 1A - 2B integriert sein kann. Der Schrittmotor 4a ist dabei in einer Vorderansicht (Figur 4A) und in einer dreidimensionalen Ansicht (Figur 4B) dargestellt. In beiden Darstellungen ist ein vorderer Teil eines Gehäuses 11a des Schrittmotors 4a entfernt, so dass Teile von dessen Rotor 14a und Stator 12a sichtbar sind. Der Rotor 14a umfasst einen Zahnkranz aus magnetisch weichem Eisen, in dem ein Permanentmagnet angeordnet sein kann (nicht dargestellt). Der Stator weist eine Mehrzahl von gezahnten Polschuhen 12aa auf, die mit Wicklungen versehen sind (nicht dargestellt), welche gezielt ein und ausgeschaltet werden können. Der Rotor 14a und der Stator 12a weisen dabei eine unterschiedliche Zähnezahl auf, damit beim Einschalten einer Statorwicklung immer eine tangentiale Anziehung auf in deren Nähe befindliche Rotorzähne ausgeübt und somit eine Drehbewegung erzeugt werden kann. Dabei hat der Rotor 14a üblicherweise weniger Zähne als der Stator 12a. Im vorliegenden Fall weist der Rotor 14a 30 Zähne und der Stator 12a 36 Zähne (3-Phasen-Motor mit 9 Polschuhen ä 4 Zähnen) auf.

Der Schrittmotor 4a dreht sich bei jeder Umpolung der Statorwicklungen einen Schritt weiter, so dass anhand von deren Ansteuerung ein Schrittwinkel genau bestimmt werden kann. Der Schrittwinkel entspricht dabei einer Rotation einer Motorwelle (nicht dargestellt) des Schrittmotors 4a während eines Schritts, gemessen in Grad. Die Umpolung der Statorwicklungen kann mittels einer geeigneten Inverterschaltung (nicht dargestellt) derart schnell erfolgen, dass die benötigten Drehzahlen für die Fahrzeugprüfung eingestellt werden können.

Die Statorwicklungen des Schrittmotors 4a können bekanntlich mit unterschiedlichen Verfahren angesteuert werden (z.B. Wave Drive, Vollschritt, Halbschritt oder Microschritt), woraus sich unterschiedliche Schrittwinkel ergeben. Generell gilt: Je höher die Anzahl der Permanentmagnete (hier als Zähne ausgebildet) auf dem Rotor 14a, desto kleiner der Schrittwinkel. Wird der Motor beispielsweise im Vollschrittverfahren betrieben, ergibt sich im dargestellten Fall eines Schrittmotors 4a mit 30 Zähnen am Rotor 14a und 9 Statorwicklungen ein Schrittwinkel von 360°/30/9 = 1,33° , aus dem die Drehzahl des Motors 4a und somit die Drehbewegung der Radnabe genau ermittelt werden kann.

Die Figur 5 zeigt zudem eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines gleichermaßen beanspruchten und die Radantriebsvorrichtung 1 nutzenden Prüfstandsystems P, in welcher ein zu prüfendes Fahrzeug F auf vordefinierte Fahrzeugfunktionen, beispielsweise ADAS-Funktionen, geprüft wird.

Das Prüfstandsystem P sieht hierbei zumindest eine Aufstandsfläche 100 vor, auf welcher das zu prüfende Fahrzeug F, genauer, die jeweiligen Fahrzeugräder des Fahrzeugs F, positioniert und auf welcher das zu Fahrzeug F mittels eines gleichermaßen innerhalb des Prüfstandsystems P integrierten Messsystems (nicht gezeigt) analysiert wird.

Um hierbei einen geeigneten Antrieb der Antriebswellen des Fahrzeugs F zu gewährleisten, sind in dem vorliegenden System die vier an dem Fahrzeug F vorhandenen Radnaben jeweils mit einem der zuvor beschriebenen Radantriebsvorrichtungen 1 versehen worden, sodass durch die bereits oben genannte Antriebsmechanik, eine direkte Bewegung der jeweiligen Antriebswellen ermöglicht werden kann. Mit anderen Worten werden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel sowohl eine Vorder- als auch eine Hinterachse des gezeigten Fahrzeugs F mittels der Radantriebsvorrichtungen 1 angetrieben. In weiteren Ausführungsbeispielen kann es jedoch auch gleichermaßen möglich sein, dass die Radantriebsvorrichtung 1 nur an vordefinierten Radnaben, etwa den nicht aktiv durch den fahrzeugeigenen Motor antreibbaren Radnaben, integriert wird, sodass durch die Abkopplung des externen Antriebs von dem Fahrzeuggetriebe, etwaige durch den Antrieb entstehenden Rückkopplungsschäden effektiv vermieden werden können.

Um zudem die für den Radnabenantrieb benötigte Energie bereitzustellen, umfasst das vorliegende Prüfstandsystem P ferner eine Reihe von explizit in bzw. unter die Aufstandsfläche eingelassenen Motorvorrichtungen, welche mittels an dem Leitungselement 20 der Radantriebsvorrichtung 1 verbundenen, vorzugsweise frei beweglichen Energieleitungen 21, eine zugleich konstante als auch zur mobilen Positionierung der Radantriebsvorrichtungen 1 eingerichtete Energieeinspeisung ermöglichen. Genauer sieht das gezeigte Prüfstandsystem P bzw. die Motorvorrichtung zu diesem Zweck eine Kombination aus Motor 110a/110b und hydraulischer Pumpe 112a/112b vor, sodass die Energieleitungen 21 in diesem Fall als hydraulische Schläuche ausgebildet sind und mittels der jeweiligen durch die Motoren 110a/110b angetriebenen Pumpen 112a/112b, vordefinierte und zur selektiven Bewegung der Radnabe eingerichtete hydraulische Drücke in die Radantriebsvorrichtung 1 einführen können. In der Radantriebsvorrichtung 4 ist zu diesem Zweck ein hydraulischer Motor 4ba/4bb integriert, der die von der Pumpe 112a/112b erzeugten hydraulischen Drücke in mechanische Energie zum Antrieb der Radnabe bzw. der zugehörige Antriebswelle des Fahrzeugs F umwandeln kann. Mit anderen Worten bilden die mittels der Motoren 110a/110b angetriebenen Pumpen 112a/112b gemeinsam mit den an den Radnaben des Fahrzeugs F vorgesehenen Hydraulikmotoren 4ba, 4bb einen hydraulischen Antrieb des Antriebsabschnitts 4. Dabei wird durch die oben beschriebene Konstruktion insbesondere der Vorteil generiert, dass durch die nicht-elektrische Antriebsart der beanspruchten Radantriebsvorrichtung 1 etwaige elektrische Störstrahlungen vermieden und somit die zu nutzenden Prüfprozesse, insbesondere zur Prüfung von EMV-Eigenschaften innerhalb des Fahrzeugs F, noch präziser durchgeführt werden können. Die Regulierung entsprechend zu nutzender Energiemengen (hier z.B. die Stärke des hydraulischen Drucks) wird darüber hinaus, wie bereits genannt, vorzugsweise durch die in der jeweiligen Radantriebsvorrichtung 1 integrierten Steuerungsvorrichtung sichergestellt. In Fälle von größeren und insbesondere mit einer Mehrzahl von zu nutzenden Radantriebsvorrichtungen 1 ausgestatten Prüfstandsystemen P, kann es jedoch auch möglich sein, jeweilige Anpassungsprozesse, insbesondere auch zusammen mit der Ansteuerung weiterer Prüfmechaniken (z.B. Ansteuerung des Messsystems), zentral, etwa durch eine zentralisierte Steuerungseinheit, durchzuführen, wodurch zudem auch ein äußerst effektiver Automatisierungsprozess innerhalb des beanspruchten Prüfstandsystems P generiert werden kann. Weitere Vorteile der integrierten Radantriebsvorrichtungen 1 ergeben sich zudem gleichermaßen aus der weiterhin frei beweglichen Eigenschaften der mit diesen verbundenen Radnaben bzw. der in der Radantriebsvorrichtung 1 integrierten Aufnahmeräder: Da der zu nutzende Antrieb der Fahrzeugwellen in dem vorliegenden Prüfstandsystem P direkt an der Radnabe des Fahrzeugs F kontaktiert ist und das Fahrzeug F weiterhin über ein durch den Radabschnitt 2 vermitteltes und die Fahrzeugkarosserie tragendes Aufnahmerad verfügt, benötigt der gezeigte Prüfstand keine weiteren die Fahrzeugfunktionen einschränkenden Antriebselemente (z.B. einen die Lenkung des Fahrzeugs verbietenden Rollenantrieb), sodass die durch den Radabschnitt 2 bereitgestellten Aufnahmeräder weiterhin frei und zur Simulation etwaiger Bewegungsfunktionen, etwa der Überprüfung von automatischen Einparkhilfen oder Spurassistenzsystemen, bewegt werden können.

Um diesen Vorteil in dem vorliegenden Prüfstandsystem P entsprechend nutzen zu können, ist die Aufstandsfläche 100 des gezeigten Prüfstands ferner mit einem oder einer Mehrzahl von Drehtellern 102 versehen, auf welcher ein jeweiliges Fahrzeugrad des zu prüfenden Fahrzeugs F positioniert und mittels in dem Drehteller 102 integrierten Mechaniken zur Simulation vordefinierter Lenk- oder Justierbewegungen ausgelenkt werden kann. So sehen beispielsweise die in Figur 5 gezeigten Drehteller 102 vor, die auf diesen aufgelegte und mit dem Fahrzeug F verbundenen Fahrzeugräder der Radantriebsvorrichtung 1 zumindest um eine vertikale Drehachse V zu verschwenken, sodass in dem dargestellten Prüfstandsystem P eine überaus einfache Nachahmung jeweiliger Fahrzeuglenkbewegungen durchgeführt werden können. In weiteren Ausführungsbeispielen kann es jedoch auch möglich sein, ausgewählte Drehteller 102 auch nicht nur um eine vertikale Achse V, sondern gleichermaßen um zumindest eine horizontale Rotations- oder gar Schwenkachse zu bewegen, sodass auch eventuell in Fahrprozessen auftretende Scherkräfte effizient simuliert werden können. Da darüber hinaus die positionierten Fahrzeugräder, aufgrund der gezeigten Antriebsmechanik, während des gesamten Antreibens durch die Radantriebsvorrichtung 1 feststehen, sind während des oben genannten Prozesses keine weiteren Fahrzeugfixierungen vonnöten. In bevorzugten Ausführungsbeispielen können jedoch zur unterstützten Unterbindung etwaiger Abrollprozesse des Fahrzeugs F auch zusätzliche Fixierungsvorrichtungen auf der Aufstandsfläche 100 oder den Drehtellern 102 eingefügt worden sein oder das Fahrzeug F, mittels der zuvor beschriebenen Bremssteuerungsvorrichtung, über die fahrzeuginternen Bremsen an einer vordefinierten Position fixiert werden.

Um zudem gleichermaßen für etwaige EMV-Prüfprozesse genutzt werden zu können, ist das in Figur 5 gezeigte Prüfstandsystem P ferner innerhalb der Absorberkammer 108 ausgebildet, welche mittels einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen und an zumindest das Fahrzeug F komplett umschließenden Wänden angebrachten Absorbern, etwaige extern erzeugte elektromagnetische Wellen bzw. Strahlungen absorbieren und somit eine abgeschlossene und von der Umwelt elektromagnetisch getrennte Prüf- und Messumgebung sicherstellt. Um darüber hinaus die elektromagnetische Verträglichkeit verschiedener Fahrzeugelemente detektieren zu können, umfasst das vorliegende Prüfstandsystem P ferner zumindest die Antennenvorrichtung 106, ausgebildet als ansteuer-, justier- und fokussierbare Antenne, welche dazu eingerichtet ist, etwaige von ausgewählten Fahrzeugelementen oder zumindest dem gesamten Fahrzeug F ausgehenden (Stör)abstrahlungen zu identifizieren und für weitere Analysen an das Messsystem, beispielsweise einer in dem Messsystem implementierten Auswertevorrichtung zu übermitteln. Insbesondere kann das Fahrzeug F in der Absorberkammer 108 gezielt elektromagnetisch bestrahlt werden, um die Störfestigkeit seiner Komponenten zu prüfen (EMV - Elektromagnetische Verträglichkeit). Handelt es sich bei dem Fahrzeug beispielsweise um ein Elektrofahrzeug, so kann in der Absorberkammer 108 zudem eine Prüfung im Hinblick auf von dem Fahrzeug ausgehende elektromagnetische Interferenzen (EMI) erfolgen.

Figur 6 zeigt nochmals den in Figur 5 gezeigten EMV-Prüfstand, wobei dieser in der hier gezeigten Ausführungsform zusätzliche messtechnische Vorrichtungen aufweist. Dabei handelt es sich zum einen um einen Drehgeber 113, der in dem hydraulischen Antrieb der Vorderachse des Fahrzeugs F an dem Motor 110a der Pumpe 112a angebracht ist, und zum anderen um ein Volumenstrommessgerät 114, das in dem hydraulischen Antrieb der Hinterachse des Fahrzeugs F angeordnet ist. Bei dem Volumenstrommessgerät 114 kann es sich beispielsweise um ein volumetrisches oder ein Coriolis-Messsystem handeln. Jedes andere Messprinzip/Messsystem zur Ermittlung eines Fluidvolumenstroms ist ebenso möglich.

Die Pumpe 112a, welche den hydraulischen Druck zum Antrieb der Vorderachse des Fahrzeugs F erzeugt, ist beispielhaft als eine Pumpe mit einem konstanten Verdrängungsvolumen (Schluckvolumen) dargestellt, während ein Verdrängungsvolumen der Pumpe 112b zur Bereitstellung des hydraulischen Drucks an der Hinterachse variabel einstellbar ist (angedeutet durch den schrägen Pfeil an dem Element 112b). Beispielsweise kann die Pumpe 112a eine Zahnradpumpe sein, während die Pumpe 112b z.B. eine Axialkolbenpumpe sein kann.

In ersten Fall kann die Radantriebsvorrichtung 4 die Drehbewegung der Radnabe an der Vorderachse des Fahrzeugs F basierend auf einer mittels des Drehgebers 113 gemessenen Drehzahl der Pumpe 112a ermitteln. Anhand der gemessenen Drehzahl der Pumpe 112a und dem Verhältnis der Verdrängungsvolumen von Pumpe 112a und Hydraulikmotor 4ba kann dann die Drehzahl des Hydraulikmotors 4ba ermittelt werden. Dabei können zusätzlich die hydraulischen Wirkungsgrade von Hydraulikpumpe 112a und Hydraulikmotor 4ba berücksichtigt werden.

In Fall der Pumpe mit variablem Verdrängungsvolumen in dem hydraulischen Antrieb der Hinterachse des Fahrzeugs F kann die Radantriebsvorrichtung 4 die Drehbewegung der Radnabe in bekannter Weise basierend auf dem von dem Volumenstrommessgerät 114 erfassten Fluidvolumenstrom des hydraulischen Antriebs ermitteln, d.h. aus dem Fluidvolumenstrom, der durch die Hydraulikpumpe 112b und den Hydraulikmotor 4bb fließt. Dieser kann beispielsweise an die Steuervorrichtung der Radantriebsvorrichtung 4 übermittelt werden, die daraus z.B. unter Verwendung des Verdrängungsvolumens des Hydraulikmotors 4bb eine Drehzahl desselben berechnen kann. Figur 7 zeigt schematisch eine weitere messtechnische Vorrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung einer Radnabe, an der beispielsweise eine in den Figur 1A - 2B gezeigte Radantriebsvorrichtung angebracht ist. Die gezeigte messtechnische Vorrichtung kann genutzt werden, um eine Drehzahl eines Elektromotors des Antriebsabschnitts 4 zu ermitteln, um daraus auf die Drehbewegung der Radnabe zu schließen. Dargestellt sind ein Inverter 36 zur Bereitstellung einer zum Antrieb des Elektromotors benötigten Betriebsspannung, bzw. zur Erzeugung eines Drei- Phasen-Wechselstroms, ein Messgerät 32 zur Erfassung der vom Inverter 36 bereitgestellten Spannungen 30 und Ströme 31, eine Steuervorrichtung 32 der Radantriebsvorrichtung 1, die mit dem Inverter 36 über eine Datenleitung 35 verbunden ist. Durch Erfassung und Auswertung der Spannungen 30 und Ströme 31 an/in den Leitungen zu den einzelnen Wicklungen des Elektromotors kann die Steuervorrichtung 32 beispielsweise einen Drehwinkel 33 und eine Drehzahl 34 desselben ermitteln. Diese Größen können nachfolgend über die Datenleitung 35 an den Inverter 36 gesendet werden, der diese zur Regelung des Elektromotors nutzen kann.

Figur 8 zeigt schematisch noch eine weitere messtechnische Vorrichtung zur Erfassung einer Drehbewegung einer Radnabe, an der eine der in den Figur 1A - 6 gezeigte Radantriebsvorrichtung angebracht ist. Die hier gezeigte messtechnische Vorrichtung kann unabhängig von der Ausführungsform des Antriebsabschnitts 4 genutzt werden, da sie die Drehbewegung der Radnabe aus den Fahrzeug- Betriebsparametern ermittelt.

Dargestellt ist ein Fahrzeug F, das ein Bussystem 40 zur Übermittlung von Betriebsparametern des Fahrzeugs F zwischen dessen verschiedenen Steuergeräten (nicht dargestellt) aufweist. Unter den Betriebsparametern des Fahrzeugs F, welche zur Ermittlung der Drehbewegung der Radnabe herangezogen werden können, sind beispielsweise ein Antriebsmoment des Fahrzeugs F, eine Raddrehzahl, eine Fahrzeuggeschwindigkeit etc. zu verstehen. Diese Größen können entweder mittels fahrzeugseitig angebrachter Sensoren (nicht dargestellt) ermittelt und/oder in einem oder mehreren Fahrzeugsteuergeräten (z.B. Motorsteuergerät, Steuergerät(e) der ADAS) berechnet werden. Beispielsweise kann die Raddrehzahl des Fahrzeugs F von einem entsprechenden Fahrzeugsensor gemessen und über das Bussystem 40, das beispielsweise ein CAN-Bus (Controller Area Network) sein kann, an die einzelnen Steuergeräte gesendet werden. Mit Hilfe einer geeigneten Mess-/Diagnosevorrichtung 42 (z.B. mit einem „CANalyzer“) kann z.B. über ein Adapter 41 auf das Bussystem 40 zugegriffen werden, um geeignete Größen 43 zur Bestimmung der Drehbewegung der Radnabe, wie beispielsweise die Raddrehzahl, aufzuzeichnen. Alternativ oder zusätzlich kann eine im Fahrzeug bereitgestellte Schnittstelle zur On-Board-Diagnose (OBD-Schnittstelle, nicht dargestellt) zur Erfassung der Betriebsparameter genutzt werden.

Figur 9A und 9B zeigen eine Ausführungsform gemäß einem weiteren Aspekt der beanspruchten Radantriebsvorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Antriebsabschnitt 4 zweiteilig aufgebaut und weist einen inneren Abschnitt 50 und einen äußeren Abschnitt 51 auf. Alle weiteren Elemente der Radantriebsvorrichtung 2 sind identisch zu denen in den Figuren 1A - 2B gezeigten.

Insbesondere zeigt die Figur 9A die beiden einzelnen Abschnitte 50, 51 des zweiteiligen Antriebsabschnitts 4, während die Figur 9B diesen in einem zusammengebauten Zustand zeigt. An dem äußeren Antriebsabschnitt 51 sind das Rotorelement 14, das Statorelement 12, das Verlängerungsstück 16 sowie die Radiallager 13 angebracht. Dieses ist mit der Felge 8 der Radantriebsvorrichtung 2 verbunden, auf welcher der Reifen 6 (insbesondere ein zugelassener Straßenreifen) aufgespannt ist (siehe Figur 9A). Zudem weist der äußere Antriebsabschnitt 51 in dem gezeigten Ausführungsbeispiels eine Keilnabe 51a auf, die dazu eingerichtet ist mit einer entsprechenden Keilwelle 50a des inneren Antriebsabschnitts formschlüssig verbunden zu werden.

Bei einer Montage des hier gezeigten Antriebsabschnitts 4 wird zunächst der innere Abschnitt 50 an der Radnabe des Fahrzeugs F befestigt und nachfolgend der äußere Abschnitt 51 auf dessen Keilwelle 50a aufgeschoben, um eine formschlüssige Verbindung zwischen beiden Abschnitten 50, 51 herzustellen. Jede andere lösbare Verbindung zwischen dem inneren und äußeren Abschnitt 50, 51 des Antriebsabschnitts 4 ist ebenso möglich. Auf diese Weise, da der innere Abschnitt 50 vorab angeschraubt werden kann, kann eine Montage des Antriebsabschnitts 4 an der Radnabe des Fahrzeugs F deutlich erleichtert werden. Alle weiteren Vorteile der zuvor beschriebenen Radantriebsvorrichtung 2 sind auch im vorliegenden Fall gegeben.

Weitere kombinierbare Aspekte der Erfindung können wie folgt beschrieben werden: Eine Radantriebsvorrichtung 1 zum Antreiben zumindest eines Fahrzeugs F im stationären Betrieb für einen Fahrzeugprüfstand, insbesondere einen ADAS- Prüfstand, kann umfassen: ein mit zumindest einem Aufnahmerad ausgestatten Radabschnitt 2; ein mit dem Radabschnitt 2 verbundener Antriebsabschnitt 4 zum rotatorischen Antreiben einer Radnabe des Fahrzeugs F um zumindest eine Antriebsachse A; wobei der Antriebsabschnitt 4 an der Radnabe des Fahrzeugs F anbringbar ausgestaltet ist; und der Antriebsabschnitt 4 an dem Radabschnitt 2 drehbar gelagert ist.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß Aspekt 1, wobei der Antriebsabschnitt 4 zumindest ein Rotorelement 14 und ein Statorelement 12 umfasst; und das Statorelement 12 mit dem Radabschnitt 2 verbunden ist und das Rotorelement 14 an der Radnabe des Fahrzeugs F fixierbar ausgestaltet ist.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß Aspekt 2, wobei das Statorelement 12 ein ringförmiges Gehäuse 11 ausbildet, in welchem das Rotorelement 14 beweglich positioniert ist; und das Rotorelement 14 eingerichtet ist, zumindest parallel zur Antriebsachse A der Radnabe innerhalb des Statorelements 12 zu rotieren und die Radnabe mittels der rotatorischen Bewegung anzutreiben.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß zumindest einem der vorhergehenden Aspekte, wobei die Radantriebsvorrichtungferner eine Sensorvorrichtung 22 zur Detektion zumindest einer Drehbewegung der Radnabe umfasst; wobei die Sensorvorrichtung 22 über ein rotierbares Übertragungselement 24 mit der Radnabe verbunden ist, welches eingerichtet ist, mit der Drehbewegung der Radnabe entlang zumindest der Antriebsachse A zu rotieren; und die Sensorvorrichtung 22 eingerichtet ist, mittels Erfassung der Rotation des rotierbaren Übertragungselements 24, die Drehbewegung der Radnabe zu detektieren.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß zumindest Aspekt 2, wobei die Sensorvorrichtung 22 zumindest sowohl mit dem Rotorelement 14 und/oder der Radnabe sowie dem Statorelement 12 verbunden ist; und die Sensorvorrichtung 22 eingerichtet ist, die Drehbewegung der Radnabe gegenüber der Bewegung des Statorelements 12 und/oder des Radabschnitts 2 zu detektieren.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß zumindest Aspekt 2, wobei der Radabschnitt 2 zumindest ein Verbindungselement 10 zur lösbaren Integration des Antriebsabschnitts 4 in den Radabschnitt 2 umfasst; wobei das Verbindungselement 10 zumindest ein Lager 13 umfasst; und das Verbindungselement 10 zur Integration des Antriebsabschnitts 4 in den Radabschnitt 2, das Rotorelement 14 des Antriebsabschnitts 4 rotatorisch in dem zumindest einen Radiallager 13 lagert.

Die Radantriebsvorrichtung nach zumindest Aspekt 6, wobei das Statorelement 12 des Antriebsabschnitts 4 fest mit dem Verbindungselement 10 des Radabschnitts 2 verbunden ist; und das Rotorelement 14 zumindest ein vorstehendes Verlängerungsstück 16 umfasst, welches eine in das zumindest eine Lager 13 des Verbindungselements 10 einbringbare Lagerfläche ausbildet; und wobei das Verlängerungsstück 16 eine Kontaktfläche 18 zur Kontaktierung des Rotorelements 14 mit der Radnabe ausbildet.

Die Radantriebsvorrichtung 1 gemäß zumindest einem der vorhergehenden Aspekte, wobei der Antriebsabschnitt 4 zumindest ein Leitungselement 20 zur Versorgung des Antriebsabschnitts 4 mit Energie umfasst, wobei der Antriebsabschnitt 4 elektrisch, pneumatisch und/oder hydraulisch angetrieben wird.

Ein Prüfstandsystem P zur Funktionsprüfung eines Fahrzeugs F im stationären Betrieb, insbesondere zur Prüfung von ADAS-Funktionen eines Kraftfahrzeugs, umfassend: zumindest eine Aufstandsfläche 100 zum Positionieren des zu prüfenden Fahrzeugs F in dem Prüfstandsystem P; ein zur Messung von Fahrzeugfunktionen, insbesondere ADAS-Funktionen, eingerichtetes Messsystem; und zumindest eine Radantriebsvorrichtung 1 gemäß Aspekt 1, wobei die zumindest eine Radantriebsvorrichtung 1 zum Antrieb einer Radnabe des zu prüfenden Fahrzeugs F, an zumindest einer Radnabe angebracht ist, wobei der Radabschnitt 2 der angebrachten Radantriebsvorrichtung 1 auf der Aufstandsfläche 100 kontaktiert ist.

Das Prüfstandsystem P gemäß zumindest dem vorhergehenden Aspekt, wobei die Aufstandsfläche 100 zumindest einen Drehteller 102 zur Aufnahme eines Rades, insbesondere das Aufnahmerad des Radabschnitts 2 der Radantriebsvorrichtung 1, umfasst; wobei der Drehteller 102, zur Simulation und /oder Messung von Lenkkräften und zur Messung des Radwinkels, zumindest entlang einer vertikal ausgerichteten Drehachse V rotierbar ausgestaltet ist, und wobei der Drehteller dazu bevorzugt mit einem Antrieb verbunden ist.

Das Prüfstandsystem P gemäß zumindest einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Prüfstandsystem P zumindest eine Bremssteuerungsvorrichtung zur externen Ansteuerung der Fahrzeugbremsen des zu prüfenden Fahrzeugs F umfasst; wobei die Bremssteuerungsvorrichtung zumindest mit einem Bremszylinder des Fahrzeugs F verbindbar ausgestaltet ist; und die Bremssteuerungsvorrichtung eingerichtet ist, die Fahrzeugbremsen des Fahrzeugs F gemäß vordefinierter Prozessschritte anzusteuern.

Das Prüfstandsystem gemäß zumindest einem der vorhergehenden Aspekte, wobei das Messsystem zur Überprüfung elektromagnetischer Störfestigkeiten zusätzlich zumindest eine Antennenvorrichtung 106 zur Messung von während der Fahrzeugprüfung auftretenden elektromagnetischen Strahlungen und/oder eine Absorberkammer 108 zur Absorbierung von externen elektromagnetischen Strahlungen umfasst; wobei die Antennenvorrichtung 106 eingerichtet ist, die von dem gesamten zu prüfenden Fahrzeug F und/oder von vordefinierten Elementen des Fahrzeugs F ausgehende elektromagnetische Strahlung zu detektieren.

Prüfstandsystem zum Prüfen zumindest eines Fahrzeugs F im stationären Betrieb, wobei das Prüfstandsystem derart eingerichtet ist, dass nur die von dem Fahrzeug F nicht-angetriebenen Räder mit einer Radantriebsvorrichtung 1 versehen sind und angetrieben werden; und die von dem Fahrzeug F selbst angetriebenen Räder, mittels Ansteuerung der Fahrzeugbremsen durch eine externe Bremssteuerungsvorrichtung, abbremsbar sind und synchronisiert werden können.

Verfahren zur Funktionsprüfung eines Fahrzeugs F, insbesondere zur Prüfung von ADAS-Funktionen eines Kraftfahrzeugs, im stationären Betrieb mittels dem Prüfstandsystem P, das Verfahren umfassend die Schritte: Positionieren des Fahrzeugs F auf der Aufstandsfläche 100, vorzugsweise auf entlang der Aufstandsfläche 100 positionierten Drehtellern 102; Anbringen der Radantriebsvorrichtung 1 an das Fahrzeug F durch Fixierung des Antriebsabschnitts 4 der Radantriebsvorrichtung 1 an zumindest eine Radnabe des Fahrzeugs F, wobei der Radabschnitt 2 der angebrachten Radantriebsvorrichtung 1 auf der Aufstandsfläche 100 aufliegt; Antreiben der Radnabe durch den Antriebsabschnitt 4 relativ zu einer Bewegung des Radabschnitts 2; Messen der Fahrzeugfunktionen durch das Messsystem während des Antreibens des Fahrzeugs F durch die Radantriebsvorrichtung 1.

Das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt, ferner umfassend die Schritte: Anbringen der Radantriebsvorrichtung 1 nur an von dem Fahrzeug F nichtantreibbaren Radnaben; Abbremsen der von dem Fahrzeug F antreibbaren Räder durch externe Ansteuerung der Fahrzeugbremsen mittels der Bremssteuerungsvorrichtung; Messen von während des Prüfungsprozesses erzeugen elektromagnetischen Strahlungen mittels zumindest einer in dem Prüfstandsystem FP integrierten Antennenvorrichtung 106.

Vorliegende Aspekte, Merkmale, Komponenten und spezifische Details können ausgetauscht und/oder kombiniert werden um weitere Ausführungsformen zu erstellen, in Abhängigkeit des geforderten Verwendungszwecks. Etwaige Modifikationen die im Bereich des Wissens des Fachmanns liegen, werden mit der vorliegenden Beschreibung implizit offenbart.