CN102636353B - 制动测试台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制动测试台，更具体地，涉及用于测试车辆制动和用于确定作用在相应车轮上的制动力的制动测试台。该制动测试台包括用于将安装到车辆公共轴线上的两个轮子定位在其上的至少第一和第二对滚子，其中每对滚子彼此相对设置并且该对滚子并排设置。该制动测试台还包括用于控制测试台的控制单元和分别定位在每对滚子的滚子下方和之间的用于至少感测安装在公共轴线上的车轮的每个轮胎的运转表面的图案的第一感测装置。该制动测试台的特征在于处理和计算单元，其适于处理由第一感测装置获得的数据，用于在安装在公共轴线上的车轮的轮胎的数据的关联的基础上计算轮胎状况。

Description

制动测试台
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求1的前序部分的用于测试车辆制动的制动测试台以及根据独立权利要求9的前序部分的用于在制动测试台上测试车轮的方法。
特别地，本发明涉及用于测试车辆制动和用于确定作用在相应车轮上的制动力的制动测试台。该制动测试台包括：用于将安装到车辆公共轴线上的两个轮子定位在其上的至少第一对滚子和第二对滚子，其中每对滚子彼此相对设置并且该对滚子并排设置；用于控制测试台的控制单元；以及分别定位在每对滚子的滚子下方和之间的第一感测装置，用于至少感测安装在相同轴线上的车轮的每个轮胎的运转表面的图案。此外，本发明涉及用于在制动测试台上测试车轮和用于确定作用在相应车轮上的制动力的方法。
背景技术
制动测试台从例如专利DE19635194已知。所述已知的制动测试台包括彼此平行设置的两个滚子，滚子上定位车轮。其中一个滚子在定位在它上面的车轮被制动时通过相应的驱动装置驱动。在作用于滚子上的制动力的基础上评估车辆制动的功能。
从专利公开文献DE102009016498已知一种用于测量安装在车轮上的轮胎的胎面轮廓的装置和方法。待测的轮胎竖立在一表面上，其中轮胎由于车辆的重量而变形。光发射器设置在轮胎的前面并以锐角向轮胎发射光。可以是二维相机的传感器检测反射的光并形成胎面轮廓。根据所述轮廓，可以评估轮胎状况。
从PCT专利申请WO98/34090已知一种用于测量安装在车辆上的轮胎的胎面深度的装置和方法。车轮定位在两个可转动滚子上。线性光束从定位在滚子下面的光源指向轮胎的表面。光源在滚子之间对准并大致竖直地位于定位在所述滚子上的车轮的下方。反射的光束通过限定图像的传感器感测，以获得有关轮胎的胎面深度的数据。在测量操作过程中，使轮胎转动以从轮胎上的多个位置获得数据或者获得轮胎的完全运转表面的数据。
在专利申请EP0816799中，关于轮胎胎面、平衡状况和车轮对准的诊断信息通过轮胎胎面的无接触式测量来捕获。在车轮的整个周转过程中，激光束或带被分别引导到轮胎的运转表面和侧壁。车轮可以安装在已知的制动测试台上的车轮平衡器上，制动测试台包括上面定位所述车轮的滚子。形成轮胎胎面图像并根据所述轮胎胎面图像确定轮胎状况的特征，例如胎面深度或者车轮对准。
在已知的车轮诊断系统、制动测试台和车轮平衡器中，每个车轮或轮胎与同一车辆的每个其他车轮或轮胎分离测试。此外，在包括上面定位有安装到相同轴线的两个车轮的单个滚子或一对滚子的制动测试台上，所述两个车轮的每一个的制动力测量受到相应的另一车轮的影响。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种制动测试台和用于测试车辆制动的方法，利用该制动测试台和方法，可提高车轮的诊断测量、特别是测量结果的准确性。
上述关于制动测试台的目的通过权利要求1的特征实现，而上述关于方法的目的通过权利要求9的特征实现。本发明的有关制动测试台的有利构型限定在权利要求2-8中，而有关方法限定在权利要求10-12中。
根据本发明，一种用于测试车辆制动和用于确定作用在相应车轮上的制动力的制动测试台。该制动测试台包括：用于将安装到车辆的一轴线上的两个车轮定位在其上的至少第一对滚子和第二对滚子，其中每对滚子彼此相对设置并且该对滚子并排设置；用于控制测试台的控制单元；以及分别定位在每对滚子的滚子下方和之间的第一感测装置，用于至少感测安装在公共轴线上的车轮的每个轮胎的运转表面的图案。通过将感测装置设置在每对滚子的两个滚子之间，感测装置可以在轮胎的不变形条件下扫描相应轮胎的运转表面，并且可以在至少大致垂直于轮胎的运转表面的观察和感测方向上扫描轮胎运转表面。
在该创造性的制动测试台中设置处理和计算单元，其适于处理由第一感测装置获得的数据，用于在安装在公共轴线上的车轮的轮胎的数据的关联的基础上计算轮胎状况。在关联轮胎的数据时，可以考虑车辆底盘悬架中的特别是在车辆制动、车轮对准、车轮平衡等中的可能失效，且可针对安装在相同轴线上的车轮调节底盘悬架的状况的必要改变。
在创造性的制动测试台的有利实施方式中，第一感测装置联接到制动测试台的控制单元并通过该控制单元控制。在该构型中，例如感测操作的开始和结束可以被调节成制动测试台的操作，以有效和精确地感测定位在制动测试台上的轮胎。
第一感测装置可通过多种装置形成。在一种优选实施方式中，第一感测装置是形成用于扫描轮胎的运转表面的光带的光条传感器。第一感测装置的感测和/或扫描宽度可以使得最宽的轮胎可以被检查。然而，第一感测装置的感测和/或扫描宽度小于最宽轮胎的宽度也是可以的。在这种情况或者独立于后者，第一感测装置的位置可以被调节平行于所述对滚子的滚子的转动轴线和/或垂直于这些转动轴线。而且，另外或者替代地，第一感测装置可具有用于调节从其发射的辐射或光束的宽度的装置。而且，第一感测装置可以感测胎面深度。
在另一优选实施方式中，另外的传感器，即第二感测装置可横向于第一感测装置设置，用于感测轮胎的侧壁，以检测侧壁的损伤。对于这些第二感测装置，类似于第一感测装置，也可优选地提供对其位置和/或发射的辐射束的宽度的调节。
第二感测装置感测轮胎的侧壁的结构。通过将感测装置设置在每对滚子的两个滚子之间，感测装置可在轮胎的不变形条件下扫描相应轮胎的运转表面，并且可在至少基本垂直于轮胎的运转表面的观察和感测方向上扫描轮胎运转表面。为了改善测量结果，第一感测装置或第二感测装置可分别至少在轮胎的运转表面的横向区域中感测胎面深度。
基于感测结果，处理和计算单元能够计算和形成轮胎的运转表面的至少一个图像。在所述一个或多个图像的基础上，可以检测导致轮胎不平衡或者作为车轮不准确对准指示器的胎面磨损的不规则性。
可以检测轮胎的侧壁上的图案，其包括关于轮胎的信息，像制造商、轮胎种类或者构造年份。
在另一有利实施方式中，处理和计算单元还能够计算所述数据，用于在通过感测装置获得的数据的基础上执行车轮对准。基于所述计算，可做出关于可能必要的车轮调节的决定。
在另一有利构型中，第一感测装置和/或第二感测装置包括用于调节其位置至少垂直和/或平行于制动测试台的滚子的转动轴线的装置。所述调节意味着允许相对于定位在测试台的滚子上的车轮精确调节感测装置，由此可增加测量结果的准确性。
感测装置发射线性光束。作为一种例子，第一感测装置可发射扇形光束。为了使制动测试台适应定位在滚子上的特定车轮，第一感测装置包括用于至少调节扇形光束的宽度的装置。很自然，当第二感测装置发射扇形光束时，其也可以包括用于调节所述扇形光束的宽度的装置。所述调节装置可包括像透镜的光学元件，其能够相对彼此运动。通过将扇形光束的宽度调节成例如定位在制动测试台的滚子上的车轮的宽度，可以扫描完整的运转表面和侧表面，因此可增加测量结果的准确性。
此外，提供了一种用于在制动测试台上测试车轮和用于确定作用在相应车轮上的制动力的方法。该方法包括以下步骤：将车辆的安装在车辆的公共轴线上的两个车轮定位在制动测试台的第一对滚子和第二对滚子上；驱动两对滚子的至少一个滚子；出于测试目的在车轮的运转过程中通过感测定位在滚子下方和之间的装置来至少感测每个轮胎的运转表面的图案；和通过处理和计算单元处理由感测装置获得的数据并在关联安装在公共轴线上的轮胎的数据的基础上计算轮胎状况。
有利地，所述方法还包括在计算的轮胎状况的基础上输出用于进一步处理轮胎的消息的步骤。
此外，计算的轮胎状况可包括车轮对准信息，在该信息基础上可做出平衡操作是否必要的判断。
所述方法还包括在通过感测装置获得的数据的基础上执行车轮对准的步骤，在此基础上可做出对准操作是否必要的判断。
进一步有利地，所述方法包括在车辆的安装在车辆的公共轴线上的两个车轮已经定位在制动测试台的第一对滚子和第二对滚子上之后，调节第一感测装置的位置和/或由第一感测装置发射的扇形光束的宽度的步骤。
用于在制动测试台上测试车轮的该创造性方法提供与结合创造性制动测试台所公开的相同的优点。
以下将结合下面列出的附图描述进一步的优点和优选实施方式。表述“左”、“右”、“在...下面”、“在...上面”指的是平面的附图，使得附图标记可以以正常的方向来看。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明的制动测试台的一种实施方式的示意性透视图；
图2a是根据图1的制动测试台在经过定位在制动测试台的第一对滚子上的车轮轴线的竖直平面中的截面图；
图2b是根据图1的制动测试台在垂直于定位在制动测试台的第一对滚子上的车轮轴线的竖直平面中的截面图；
图3是根据本发明的制动测试台的框图。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的制动测试台10的一种实施方式的示意性透视图。制动测试台10包括第一对滚子20、22和第二对滚子24、26，每个滚子具有至少大致圆柱体的形状。滚子20、22可以由钢制成，其中每个圆柱体的运转表面或者每对20、22和24、26中的至少一个的运转表面可以被分别由橡胶或塑料制成的覆盖物覆盖，以增加待测车辆的车轮W和滚子20、22、24、26之间的摩擦。附加地或替代地，每对滚子20、22和24、26的至少一个滚子20、22、24、26可具有用于增加待测车辆的车轮W和滚子20、22、24、26之间的摩擦的结构。替代地，每对滚子20、22和24、26的每个滚子20、22、24、26或者每对滚子20、22和24、26的至少一个滚子20、22、24、26可由塑料制成，其中每对滚子20、22和24、26的至少一个滚子20、22、24、26的表面可具有用于增加待测车辆的车轮W和滚子20、22、24、26之间的摩擦的结构。第一对滚子20、22的滚子20、22与第二对滚子24、26的滚子24、26同轴对准。此外，每对20、22和24、26的滚子20、24和22、26分别邻近彼此地设置，具有公共的转动轴线A1、A2。转动轴线A1、A2彼此平行对准并且处于公共的水平平面中。
两对滚子20、22和24、26的滚子20、22、24、26容纳在箱形壳体30中，壳体30在其顶侧开口并且优选由热浸镀锌金属板材制成。开口使得每对20、22和24、26的滚子20、22、24、26可在彼此之间容纳设置在待测车辆的公共轴线上的车轮W中的一个车轮W。每对滚子20、22和24、26的至少一个滚子20、22、24、26通过像电动马达的相应驱动装置(图1中未显示)驱动。
从图1可进一步看到，其示意性地显示了车轮W定位在滚子20、22、24、26上。车轮W安装在车辆的公共轴线上并能够围绕位于滚子20、22、24、26的转动轴线A1、A2上面且在这两个转动轴线A1、A2之间的公共转动轴线A3转动。
图2a显示了制动测试台10在经过定位在制动测试台10的第一对滚子20、22上的车轮W的轴线A1的竖直平面中的截面图。在图2a中，只有滚子20可见。
如可从图2a中进一步看到的，第一感测装置40在滚子20的至少大致中心下方设置在壳体30的底部区域中。第一感测装置40定位在车轮W的预期位置的大致竖直下方，使得从第一感测装置40发射的扫描辐射可在至少基本垂直于轮胎的运转表面的方向上发射。第一感测装置40发射向上竖直指向车轮W的轮胎T的运转表面的扇形光条42，从而在轮胎T的运转表面上形成光带，其平行于滚子20、22的转动轴线A1、A2并因此也平行于车轮W的轴线A3对准。扇形光的宽度可对应于待检查的轮胎的运转表面的宽度。替代地或另外地，第一感测装置40可具有用于调节扇形光的宽度的装置，以将扇形光的宽度调节为待检查轮胎的宽度。此外，同样是替代地或另外地，可以具有用于调节第一感测装置40的位置平行于滚子20、22、24、26的转动轴线A1、A2和/或垂直于它们的装置。感测装置40包括例如激光的用于发射相应光束的辐射源和用于从所述光或激光束形成扇形光条42的相应光学元件。
此外，另外的或第二感测装置50可横向设置在两个第一感测装置40的每一个的两侧或至少一侧上。根据图2a，横向或第二感测装置50定位在感测装置40旁，也在壳体30的底部区域中(以虚线显示)。横向感测装置50也包括与第一感测装置40的辐射源对应的辐射源，像激光，用于发射相应的光束。第二感测装置50包括用于形成扇形光条52的光学元件。第二感测装置50以光条52指向轮胎T的相应侧壁并在轮胎T的侧壁上形成至少接近竖直的光带的方式对准。第二感测装置50也可具有用于调节其位置平行于和/或垂直于滚子20、22、24、26的转动轴线A1、A2的装置。此外，第二感测装置50可另外和/或替代地具有用于调节辐射束或光束的宽度的装置。
如也可以从图2a推出的，扇形光条42、52彼此对准，以在轮胎T的运转表面和侧壁之间的区域中重叠，从而使第一感测装置40和第二感测装置50的感测信号彼此联系。
图2b是制动测试台10在垂直于定位在制动测试台10的第一对滚子20、22上的车轮W的轴线A3的竖直平面中的截面图。如可以从图2b看到的，第一感测装置40和第二感测装置50设置在壳体30的底部区域中并且在平行于滚子20、22的轴线A1、A2的线中对准。此外，扇形光条42、52从感测装置40、50竖直发射并处于公共平面中。车轮W以其轴线A3(图2b中未显示)竖直设置在感测装置40、50上方并且大致在由扇形光条42、52限定的平面中的方式定位在滚子20、22上。
需要理解，感测装置40、50不仅包括用于发射光的辐射源，而且还包括用于接收分别被轮胎T的运转表面和侧壁反射的辐射的接收装置。也可以设置与发射装置分离的接收装置。
第一感测装置40和第二感测装置50可设置在未显示的壳体内，从而允许光的发射、被轮胎T反射的光的接收以及保护感测装置40、50不受湿气和污物的影响。
图3是制动测试台10的框图。制动测试台10包括用于控制制动测试台10的控制单元100，其至少联接到滚子20、22、24、26的驱动装置，以起动和停止所述驱动装置，从而控制驱动速度和控制测试运转的持续时间。设置联接到控制单元100的处理和计算单元110，其联接到第一感测装置40和第二感测装置50。
操作中，定位待测车辆，使其安装在所述车辆的公共轴线上的车轮W如图1所示位于滚子20、22、24、26上。为了测试车辆制动，每对滚子20、22和24、26的至少一个滚子通过控制单元100控制并通过相应的驱动装置驱动。之后，启动车辆的制动，并且根据施加到滚子20、22、24、26的制动力分析车辆制动的功能和状况。
在针对制动的测试运转的同时或者之前或之后，同样通过控制单元100控制，感测装置40、50针对车轮W的至少大约一转感测车轮W的轮胎T的运转表面和侧壁。感测装置40、50的对应于反射辐射的信号被传送到处理和计算单元110以进行分析。
根据感测装置40、50的信号，在处理和计算单元110中形成车轮W的运转表面的图像，优选地，附加地形成车轮W的轮胎T的至少一个或两个侧壁的图像，包括例如胎面深度。
对从通过感测装置40、50执行的扫描操作接收的数据的分析包括将定位在制动测试台10的第一对滚子20、22和第二对滚子24、26上的两个车轮W的数据相关联。根据从轮胎图案接收的信息，可以评估轮胎的分别有关可能的不平衡、待测车辆的车轮W对准故障、轮胎T的运转表面或侧壁缺陷的状况。
在关联两个车轮W的数据时，可以考虑一个车轮W对另一车轮的可能的相互影响并将其包含在对制动或平衡操作的必要改变中。
通过将施加到制动测试台10的滚子20、22的制动力的变化和定位在滚子20、22上的一个车轮W的胎面轮廓的图案的改变或变化分别与施加到滚子24、26的制动力的变化和定位在滚子24、26上的另一车轮W的胎面轮廓的图案的改变或变化相互关联来执行分析。这种关联可鉴别两个车轮W的状况之间的差别，并且通过考虑安装在公共轴线上的车轮W的相互影响可以使可能的必要调节与该信息相符。因此，所述被关联的调节可不同于在独立于安装在相同轴线上的相应另一车轮的测试结果对单个车轮进行的测试的基础上做出的调节。
另外，可以检测轮胎T的具体特征，像轮胎侧壁上有关轮胎种类(例如，冬季或夏季轮胎)、制造商或者构造年份等的标记。
相应地，根据所有数据的分析，不仅可以调节车辆制动，而且可以做出有关车轮对准、平衡状况和其他车轮状况的建议，包括平衡操作是否必要的建议。
可以针对安装在相同轴线上的两个车轮W的状况之间的可能差别设置阈值，在此基础上可以做出车轮对准或平衡器操作是否仍可行或允许的判断。
制动测试台10或者制动测试台10的控制单元还分别可包括存储装置，用于存储测量操作过程中接收的数据和在所述接收的数据的基础上计算的数据。
可以将存储在存储装置中的属于安装在例如车辆前轴线的公共轴线上的车轮W的数据与属于所述车辆的后轴线的车轮W的数据进行比较。因此，前轴线的车轮的关联结果可以与后轴线的车轮的关联结果进行比较。同样，例如右前车轮的单个车轮的数据可以与例如左后车轮的交叉安装车轮的数据进行比较。
同样，对于安装到不同轴线上的车轮的比较来说，可以给出阈值，从而允许针对车轮对准或者平衡器操作是否仍可行或允许的判断。
根据另外感测到的轮胎侧壁上的标记，或者如果在运转表面或侧壁中检测出缺陷，可以输出轮胎的更换(例如从冬季轮胎到夏季轮胎)。

Claims (15)

1.一种用于测试车辆制动和用于确定作用在相应车轮(W)上的制动力的制动测试台，该制动测试台(10)包括：
用于将安装在车辆的公共轴线(A3)上的两个车轮(W)定位在其上的至少第一对和第二对滚子(20，22；24，26)，其中每对滚子(20，22；24，26)的滚子(20，22；24，26)彼此相对设置并且所述对的滚子(20，22；24，26)并排设置；
用于控制所述测试台(10)的控制单元(100)；和
分别定位在每对滚子(20，22；24，26)的滚子(20，22；24，26)下方和之间的第一感测装置(40)，用于至少感测安装在所述公共轴线(A3)上的车轮(W)的每个轮胎(T)的运转表面的图案，
其特征在于处理和计算单元(110)，其能够处理由所述第一感测装置(40)获得的数据，用于在安装在所述公共轴(A3)上的车轮(W)的轮胎(T)的数据的关联的基础上计算轮胎状况，其中，所述关联考虑一个车轮(W)对另一个车轮的相互影响。
2.根据权利要求1所述的制动测试台，其中，所述第一感测装置(40)是光带传感器。
3.根据权利要求1所述的制动测试台，其中，所述第一感测装置(40)感测胎面深度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制动测试台，其中，第二感测装置(50)横向于所述第一感测装置(40)地设置，用于感测所述轮胎(T)的侧壁。
5.根据权利要求4所述的制动测试台，其中，所述第二感测装置(50)感测所述轮胎(T)的侧壁的结构。
6.根据权利要求4所述的制动测试台，其中，所述第一和/或第二感测装置(40，50)联接到所述制动测试台(10)的控制单元(100)并通过该控制单元(100)控制。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的制动测试台，其中，所述处理和计算单元(110)能够计算和形成所述轮胎(T)的运转表面的图像。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的制动测试台，其中，所述处理和计算单元(110)还能够计算所述数据，以在通过所述感测装置(40，50)获得的数据的基础上执行车轮对准。
9.根据权利要求4所述的制动测试台，其中，所述第一和/或第二感测装置(40，50)包括用于调节其位置至少垂直和/或平行于所述制动测试台(10)的滚子(20，22；24，26)的转动轴线(A1，A2)的装置。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的制动测试台，其中，至少发射扇形光束(42)的所述第一感测装置(40)包括用于调节所述扇形光束(42)的至少宽度的装置。
11.一种用于在制动测试台(10)上测试车轮和用于确定作用在相应车轮(W)上的制动力的方法，该方法包括以下步骤：
将车辆的安装在所述车辆的公共轴线上的两个车轮(W)定位在所述制动测试台(10)的第一和第二对滚子(20，22；24，26)上；
驱动所述两对滚子(20，22；24，26)的至少一个滚子(20，22；24，26)；
出于测试目的在车轮的运转过程中通过定位在所述滚子(20，22；24，26)下方和之间的第一感测装置(40)至少感测安装在相同轴线上的车轮的每个轮胎(T)的运转表面的图案；和
通过处理和计算单元(110)处理由所述第一感测装置(40)获得的数据并在安装在所述公共轴线上的车轮(W)的轮胎(T)的数据的关联的基础上计算轮胎状况，其中，所述关联考虑一个车轮(W)对另一个车轮的相互影响。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包括在计算的轮胎状况的基础上输出用于进一步处理轮胎(T)的消息的步骤。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，计算的轮胎状况包括车轮对准信息。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括在通过所述第一感测装置(40)获得的数据的基础上执行车轮对准的步骤。
15.根据权利要求11-13中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括在车辆的安装在所述车辆的公共轴线上的两个车轮(W)已经定位在所述制动测试台(10)的第一和第二对滚子(20，22；24，26)上后调节所述第一感测装置(40)的位置和/或由所述第一感测装置(40)发射的扇形光束的宽度的步骤。
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