DE102009026962B4

DE102009026962B4 - Verfahren zur Messung einer Riemenspannung

Info

Publication number: DE102009026962B4
Application number: DE200910026962
Authority: DE
Inventors: Philipp Geiger; Rainer Schänzel; Markus Hieber
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2029-06-17
Also published as: EP2443428A1; DE102009026962A1; WO2010145854A1

Abstract

Verfahren zur Messung einer Riemenspannung in einem Riementrum (14), insbesondere in einem Riementrum einer Fahrzeuglenkung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Heranfahren eines Stempels (10) an den Riementrum (14) mit einer bestimmten Geschwindigkeit, – kontinuierliches Weiterfahren des Stempels (10) mit derselben Geschwindigkeit entlang eines vorgegebenen auszuwertenden Messbereichs und darüber hinaus bis eine maximale Stempelkraft, deren Wert oberhalb des auszuwertenden Messbereichs liegt, erreicht ist; – abwechselnde oder gleichzeitige Messung der Stempelkraft und des Messwegs währendes des Messvorgangs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer Riemenspannung in einem Riementrum, insbesondere in einem Riementrum einer Fahrzeuglenkung.
Aus dem Stand der Technik sind Messverfahren zur Messung der Riemenspannung bekannt, bei denen zunächst ein Stempel gegen den Riementrum verfahren wird, bis eine vorgegebene Referenzkraft erreicht ist. Dann stoppt der Stempel, um die momentane Stempelposition aufzuzeichnen und abzuwarten, bis Schwingungen im Riementrum abgeklungen sind. Anschließend fährt der Stempel um einen bestimmten vorgegebenen Betrag weiter gegen den Riementrum. Am Ende der vorgegebenen Wegstrecke stoppt der Stempel wieder. Nachdem die Schwingungen im Riementrum abgeklungen sind, wird die durch den Stempel erzeugte Stempelkraft gemessen und anschließend ausgewertet. Durch die erforderlichen Haltezeiten, in denen die Schwingungen im Riementrum abklingen, verzögert sich der Messvorgang erheblich. Außerdem wird der Stempel in der Regel durch einen Linearantrieb vorwärts bewegt, dessen Positioniergenauigkeit einen großen Einfluss auf die Genauigkeit des Messeergebnisses hat. Linearantriebe mit einer hohen Positioniergenauigkeit sind jedoch sehr teuer, so dass sie die Messvorrichtung entsprechend verteuern.
Die Erfindung hat deshalb die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, das jedoch deutlich schneller und von der Positioniergenauigkeit des Antriebs unabhängig ist.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren der eingangs genannten Art, das erfindungsgemäß durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:

– Heranfahren eines Stempels an den Riementrum mit einer bestimmten Geschwindigkeit,
– kontinuierliches Weiterfahren des Stempels mit derselben Geschwindigkeit entlang eines vorgegebenen auszuwertenden Messbereichs und darüber hinaus bis eine maximale Stempelkraft, deren Wert weit oberhalb des auszuwertenden Messbereichs liegt, erreicht ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren fährt der Stempel ohne Zwischenstopp, also kontinuierlich mit derselben Geschwindigkeit, bis die maximale Stempelkraft erreicht ist. Dadurch wird der Messvorgang zeitlich deutlich verkürzt. Da der Stempel erst weit hinter dem auszuwertenden Messbereich anhält und die Zwischenstopps entfallen, sind an die Positioniergenauigkeit eines den Stempel antreibenden Antriebs keine besonderen Anforderungen gestellt. Es genügt, wenn der Antrieb lediglich eine konstante Geschwindigkeit des Stempels gewährleisten kann. Folglich kann sogar eine ganz gewöhnliche Presse den Stempel vorwärts bewegen. Der vorgegebene Messbereich ist vorzugsweise durch einen hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertenden Messweg definiert, beispielsweise 2 Millimeter. Dem hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertenden Messweg kann ein Bereich für die Stempelkraft zugeordnet werden. Die Stempelkraft kann als eine Funktion des auszuwertenden Messwegs, um den der Riementrum durchgedrückt wird, und der Riemenspannung aufgefasst werden.
Die hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertende Messung kann beim Erreichen einer minimalen Stempelkraft begonnen werden. Sobald eine minimale Stempelkraft gemessen wird, bedeutet dies, dass der Stempel am Riementrum anliegt Erst die ab diesem Zeitpunkt gemessenen Werte werden für die Auswertung der Riemenspannung verwendet. Der Wert für die minimale Stempelkraft, beispielsweise 2 Newton, kann in einer Messdatenbank hinterlegt werden.
Da die Messung entlang des vorgegebenen auszuwertenden Messwegs erfolgt, kann zum Zeitpunkt des Messbeginns, also ab dem Moment, zu dem die minimale Stempelkraft wirkt, die momentane Position des Stempels aufgezeichnet werden. Diese Position definiert den Anfang des auszuwertenden Messwegs.
Zu der Anfangsposition des von dem Stempel zu durchlaufenden auszuwertenden Messwegs, kann ein für diesen Messweg vorgegebener Wert hinzuaddiert werden, so dass auch das Ende des Messwegs definiert ist.
Sinnvollerweise können während des Messvorgangs der Messweg und die Stempelkraft abwechselnd gemessen werden. Grundsätzlich ist aber auch die gleichzeitige Messung des Messwegs und der Stempelkraft möglich.
Vorteilhafterweise können die Messwerte während oder nach der Messung ausgewertet werden.
Wenn der Stempel die maximale Stempelkraft erreicht hat, beispielsweise 40 Newton, kann er automatisch in seine Ausgangsposition zurückfahren, um für einen neuen Messvorgang bereit zu stehen.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Im Einzelnen zeigen:
1a bis 1c einen Messstempel in verschiedenen Betriebszuständen;
2 ein Diagramm, bei dem der Stempelweg und die Stempelkraft über der Zeit aufgetragen sind.
Die 1a bis 1c zeigen einen Stempel 10, ein Ritzel 11 und eine Scheibe 12. Um das Ritzel 11 und die Scheibe 12 ist ein Riemen 13 geschlungen. Vordem Beginn der Messung befindet sich der Stempel 10 oberhalb eines Riementrums 14 (siehe 1a). Zu Anfang wird der Stempel 10 mit einer möglichst hohen Geschwindigkeit bis kurz vor das Riementrum 14 gefahren (siehe 1b). Dann wird die Geschwindigkeit auf einen Wert reduziert, mit dem die hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertende Messung erfolgen soll. Sobald die Stempelkraft einen vorgegebenen, in einer Messdatenbank hinterlegten Wert erreicht hat, kann mit der hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertenden Messung begonnen werden. Die bis dahin durchgeführte Messung dient lediglich dazu, festzustellen, ob der Stempel 10 das Riementrum 14 erreicht hat. Die Position des Stempels 10 wird zum Beginn der hinsichtlich der Riemenspannung auszuwertenden Messung aufgezeichnet. Diese Position definiert den Anfang eines auszuwertenden Messwegs. Zur Anfangsposition des Messwegs wird ein vorgegebener Wert für den Messweg, der vom Stempel 10 durchlaufen werden soll, hinzuaddiert, wodurch das Ende des Messwegs festgelegt wird. Nach Erreichen des Endes des Messwegs fährt der Stempel 10 weiter, bis eine ebenfalls vorgegebene maximale Stempelkraft erreicht ist (siehe 1c). Der maximale Wert der Stempelkraft liegt weit oberhalb der Stempelkraft, deren Wert dem Ende der Messstrecke zugeordnet ist.
Die 2 zeigt die Unterschiede zwischen einem aus dem Stand der Technik bekannten Messverfahren und dem erfindungsgemäßen Messverfahren. Die gestrichelten Linien 20 und 21 zeigen den vom Stempel 10 zurückgelegten Weg über der Zeit. Die durchgezogenen Linien 22 und 23 zeigen den Verlauf der Stempelkraft über der Zeit. Die Linien 20 und 22 beziehen sich auf das Messverfahren nach dem Stand der Technik, wohingegen die Linien 21 und 23 das erfindungsgemäße Messverfahren wiedergeben. Ein Vergleich der Linien 20 bis 23 zeigt also sehr deutlich, dass eine Messung nach dem erfindungsgemäßen Messverfahren deutlich weniger Zeit benötigt als das aus dem Stand der Technik bekannte.
Bezugszeichenliste

10: Stempel
11: Ritzel
12: Scheibe
13: Riemen
14: Riementrum
20: Linie für den Stempelweg
21: Linie für den Stempelweg
22: Linie für die Stempelkraft
23: Linie für die Stempelkraft

Claims

Verfahren zur Messung einer Riemenspannung in einem Riementrum (14), insbesondere in einem Riementrum einer Fahrzeuglenkung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Heranfahren eines Stempels (10) an den Riementrum (14) mit einer bestimmten Geschwindigkeit, – kontinuierliches Weiterfahren des Stempels (10) mit derselben Geschwindigkeit entlang eines vorgegebenen auszuwertenden Messbereichs und darüber hinaus bis eine maximale Stempelkraft, deren Wert oberhalb des auszuwertenden Messbereichs liegt, erreicht ist; – abwechselnde oder gleichzeitige Messung der Stempelkraft und des Messwegs währendes des Messvorgangs.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auszuwertende Messung beim Erreichen einer minimalen Stempelkraft begonnen wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des Messbeginns die momentane Position des Stempels (10) aufgezeichnet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorgegebener Wert für den auszuwertenden Messweg, den der Stempel (10) durchlaufen soll, zur Position des Stempels (10), die dieser zum Zeitpunkt des Messbeginns aufweist, hinzuaddiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Messwerte während oder nach der Messung erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (10) nach Erreichen der maximalen Stempelkraft automatisch in seine Ausgangsposition zurückfährt.