DE10215265C1 - Kalibrierung der Sturzwinkeleinstellung auf einem zweiaxialen Räderprüfstand - Google Patents
Kalibrierung der Sturzwinkeleinstellung auf einem zweiaxialen RäderprüfstandInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung der Sturzverstellung an einem zweiaxialen Räderprüfstand. Hierzu wird mit Hilfe eines an der Trommel des Räderprüfstands befestigten Hilfsvorrichtung ein Sollwert eines Sturzwinkels eingestellt und der Radträger des Prüfstands auf diesen Sturzwinkel ausgerichtet. Zu diesem am Radträger eingestellten Istwert des Sturzwinkels wird dann im Steuersystem unter Verwendung einer Kalibrationsfunktion ein zugehöriger nomineller Sturzwinkelwert ermittelt. Weicht der nominelle Sturzwinkelwert vom Istwert ab, so wird er durch den Istwert ersetzt. Durch Wiederholung dieses Verfahrensschritts für mehrere unterschiedliche Sturzwinkelwerte kann eine korrgierte Kalibrationsfunktion für ein vorgegebenes Sturzwinkelintervall ermittelt werden.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibrierung der
Sturzwinkeleinstellung auf einem zweiaxialen Räderprüfstand
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine zur Durchführung
dieses Verfahrens geeignet ausgebildete Winkeleinstellvorrich
tung nach Anspruch 3.
Fahrzeugräder unterliegen im Fahreinsatz hohen Betriebsbelas
tungen, denen sie während ihrer gesamten Einsatzdauer standhal
ten müssen. Bei der Entwicklung und Qualitätsüberwachung von
Fahrzeugrädern werden die Räder daher Dauerbelastungen unter
worfen, welche den Belastungen im realen Betriebseinsatz mög
lichst nahe kommen müssen. Für eine realitätsnahe Prüfung von
Fahrzeugrädern werden bei vielen Automobilherstellern und Rä
derherstellern zweiaxiale Räderprüfstände eingesetzt, mit Hilfe
derer zeitlich veränderliche, instationäre Radial- und Axial
kräfte auf das zu prüfende Rad aufgebracht werden können. Ein
solcher zweiaxialer Räderprüfstand (ZWARP) ist z. B. in der EP 147 595 A1
beschrieben: Das zu prüfende Rad läuft mit montier
tem Reifen im Inneren einer durch eine Antriebseinheit ange
triebenen Trommel und wird mittels einer Belastungseinheit ge
gen die Trommel gedrückt. Die Belastung wird durch zwei ge
trennte servo-hydraulische Krafterzeuger aufgebracht, die senk
recht zueinander auf Horizontalschlitten mit Doppelsäulenfüh
rung angeordnet sind. Der eine Krafterzeuger (Vertikalkrafter
zeuger) wird durch eine vertikal zur Trommelachse ausgerichtete
Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet und dient zur Einstellung
einer Aufstandskraft. Der andere Krafterzeuger (Horizontal
krafterzeuger) wird durch eine parallel zur Trommelachse ausge
richtete Kolben-Zylinder-Anordnung gebildet und dient zur Ein
stellung einer Seitenkraft. Zur Einstellung des Sturzwinkels
des Rades relativ zur Trommel ist eine an einem Schwenkkopf an
greifende Kolben-Zylinder-Anordnung (Sturzversteller) vorgese
hen.
Die DE 30 40 252 A1 beschreibt einen Räderprüfstand, bei dem
das zu prüfende Rad an einem Rahmen befestigt ist, der um den
Belastungsmittelpunkt der Reifenaufstandsfläche zur Sturz- und
Schräglauf-Winkelveränderung verschwenkbar angeordnet ist. Die
Nabe ist an dem Rahmen an nachgiebigen Elementen aufgehängt und
in Richtung normal zur Reifenaufstandsfläche verschieblich an
dem Rahmen geführt. Weiterhin ist ein Meßaufnehmer vorgesehen,
der ein hochpräzises Messen der in der Reifenaufstandsfläche
entstehenden Kräfte ermöglichen soll. Aus der DE 197 58 241 C2
ist ein Räderprüfstand bekannt, bei die Nabe an einer Halte
rungseinrichtung befestigt ist, die in einer solchen Weise ver
schieblich gelagert ist, daß das Fahrzeugrad zur selbsttätigen
Sturzverstellung um den Radaufstandspunkt verschwenkbar ist.
Dies soll die Prüfung unterschiedlichster Fahrzeugreifen, ins
besondere breiter und Fahrzeugreifen und Nutzfahrzeug-
Zwillingsräder mit Reifen, unter realitätsnahen Prüfbedingungen
ermöglichen.
Die Prüfung eines Rades erfolgt mit Hilfe eines Prüfprogramms,
im Zuge dessen verschiedene Betriebszustände des Rades simu
liert werden. In der DE 100 13 965 A1 ist ein Regelverfahren
beschrieben, mit Hilfe dessen Ansteuerparameter für den Räder
prüfstand gefunden werden können, ohne daß dafür aufwendige
Versuche an den Fahrzeugrädern mit Dehnungsmeßstreifen durchge
führt werden müssen. Die Einstellung der Kräfte auf dem Räder
prüfstand wird dabei in Abhängigkeit von den im realen Fahrbe
trieb ermittelten bzw. ermittelbaren Radaufstandskraft und Rad
seitenkraft vorgenommen, und als Regelgröße für den Sturzwinkel
wird die Position des Kraftangriffspunktes der Kraftresultie
renden von Radaufstandskraft und Radseitenkraft verwendet.
Die Simulationen des Betriebszustands der Räder mit Hilfe des
Prüfstands führen nur dann zu reproduzierbaren Ergebnissen,
wenn hochgenau reproduzierbare Einstellungen des Vertikalkraft
erzeugers, des Horizontalkrafterzeugers sowie des Sturzverstel
lers auf dem Räderprüfstand gewährleistet sind. Während die An
steuerung des Kolben-Zylinder-Anordnungen für Vertikal- und Ho
rizontalkraft kraftgeregelt erfolgt (wodurch eine hohe Reprodu
zierbarkeit der Krafteinwirkung erreicht wird), wird die Kol
ben-Zylinder-Anordnung für die Sturzverstellung winkel- bzw.
weggeregelt betrieben: Hierzu ist im Steuersystem des Räder
prüfstands eine Kalibrierfunktion abgelegt, welche den Zusam
menhang zwischen einem bestimmten Vorschub des Sturzverstellers
und dem damit einhergehenden Sturzwinkel des Radträgers (und
somit des auf dem Radträger montierten Fahrzeugrades) be
schreibt. Um eine reproduzierbare Räderprüfung sicherstellen zu
können, muß gewährleistet sein, daß eine über das Steuersystem
angewählte nominelle Winkeleinstellung hochgenau dem am
Schwenkkopf anliegenden realen Sturzwinkelwert entspricht. Da
her besteht Bedarf an einem Verfahren, das eine schnelle Über
prüfung bzw. Korrektur der im Steuersystem des Räderprüfstands
abgelegten Kalibrationsfunktion ermöglicht.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
anzugeben, mit Hilfe dessen die Kalibrationsfunktion der Sturz
verstellung in einem zweiaxialen Räderprüfstand geprüft bzw.
korrigiert werden kann. Weiterhin liegt der Erfindung die Auf
gabe zugrunde, eine Hilfsvorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens zu schaffen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Ansprü
che 1 und 3 gelöst.
Danach wird zur Prüfung bzw. Korrektur der Kalibrierkurve des
Sturzverstellers eine Winkeleinstellvorrichtung an der Trommel
des Räderprüfstands befestigt. Diese Winkeleinstellvorrichtung
umfaßt ein Grundelement, welches in einer definierten Lage an
der Trommel montiert wird, und einen Winkelgeber, mit Hilfe
dessen ein Ausrichtstab um einen hochgenau bestimmbaren
Schwenkwinkel gegenüber dem Grundelement und somit gegenüber
der Stirnfläche bzw. der Lauffläche der Trommel geschwenkt wird
(siehe Anspruch 3).
Zur Prüfung bzw. Korrektur der Kalibrierkurve des Sturzverstel
lers wird nun der Radträger durch Drehung des Schwenkkopfes auf
einen Sturzwinkelwert eingestellt, dessen Istwert mit Hilfe
dieser Winkeleinstellvorrichtung ermittelt wird. Dann wird im
Steuersystem - unter Verwendung einer im Steuersystem abgeleg
ten Kalibrationsfunktion - der zu dieser Winkelstellung des
Schwenkkopfes gehörige nominelle Sturzwinkelwert ermittelt.
Liegt eine Abweichung des Istwerts des Sturzwinkels gegenüber
dem nominellen Sturzwinkelwert vor, so wird der nominelle
Sturzwinkelwert im Steuersystem durch den gemessenen Istwert
des Sturzwinkels ersetzt. - Dieser Abgleich zwischen gemessenem
Sturzwinkel und dem dazugehörigen nominellen Wert kann nun für
unterschiedliche Sturzwinkel durchgeführt werden, indem z. B.
der Schwenkkopf in 1-Grad-Schritten geschwenkt wird und zu je
der Winkeleinstellung des Radträgers der reale Sturzwinkelwert
sowie der entsprechende nominelle Winkelwert des Steuersystems
ermittelt wird. Bei Abweichungen zwischen den entsprechenden
Ist- und Nominalwerten wird der betreffende nominelle Sturzwin
kelwert im Steuersystem durch den gemessenen Istwert des Sturz
winkels ersetzt (siehe Anspruch 2). Auf diese Weise kann eine
(korrigierte) Kalibrationsfunktion der rechnergesteuerten Win
keleinstellung des Sturzverstellers erstellt werden.
Zur Erzielung einer hochgenauen Bestimmung des Istwerts des
Sturzwinkels ist es wichtig, daß die Winkeleinstellvorrichtung
hochgenau gegenüber (in Vertikalrichtung verlaufenden) Schwenk
achse des Schwenkkopfes ausgerichtet ist. Um eine solche hoch
genaue Ausrichtung der Winkeleinstellung in einer senkrecht zur
Schwenkachse verlaufenden Horizontalebene sicherzustellen, ist
die Winkeleinstellvorrichtung zweckmäßigerweise mit einer Li
belle versehen, mit Hilfe derer jede Abweichung von der Hori
zontallage schnell und einfach nachgewiesen werden kann (siehe
Anspruch 4).
Zur Ermittlung des Istwerts des Sturzwinkels muß die Kippung
des Radträgers hochgenau mit der Winkelstellung des Ausricht
stabes verglichen werden. Zur Erleichterung dieses Vergleichs
ist die Winkelstelleinrichtung zweckmäßigerweise mit einem Kon
trollmittel versehen, das einen schnellen und prozeßsicheren
Nachweis einer Abweichung der Winkellage des Radträgers gegen
über der Winkellage des Ausrichtstabes ermöglicht (siehe An
spruch 5). In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Kon
trollmittel durch einen induktiven Näherungssensor gebildet
(siehe Anspruch 6).
Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer in den Zeich
nungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert; da
bei zeigen:
Fig. 1 einen zweiaxialen Räderprüfstand (ZWARP) in einer
Schnittdarstellung;
Fig. 2 einen Ausschnitt des ZWARP der Fig. 1 mit montierter
Winkeleinstellvorrichtung;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Winkeleinstellvor
richtung der Fig. 2.
Fig. 1 zeigt einen zweiaxialen Räderprüfstand 1 in einer
Schnittdarstellung. Der Prüfstand 1 umfaßt eine extern ange
triebene Trommel 2, die das zu untersuchende Fahrzeugrad 3 in
sich aufnimmt. Das Rad 3 ist über einen Radträger 4 in einem
Schwenkkopf 5 gehalten, dessen Schwenkachse 6 senkrecht zur
Radachse 7 verläuft.
Zur Einleitung von Kräften in das zu untersuchende Rad 3 umfaßt
der Räderprüfstand 1 einen Krafterzeuger 8 für die Vertikalbe
lastung des Fahrzeugrades 2 und einen Krafterzeuger 9 für die
Seitenlast. Beide Krafterzeuger 8, 9 sind als hydraulisch be
triebene Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgestaltet, welche an
ein hydraulisches Versorgungssystem 13 angeschlossen sind. Die
Kolbenstange 9' des Seitenlast-Krafterzeugers 9 ist mit ihrem
freien (beweglichen) Ende an einem Gestell 11 befestigt, das
den Vertikallast-Krafterzeuger 8 trägt. Dessen Kolbenstange 8'
wiederum wirkt auf einen Träger 12 für den Schwenkkopf 5.
Die Kraftregelung der beiden Krafterzeuger 8, 9 erfolgt mit Hil
fe eines Steuersystems 14, in dem Abweichungen zwischen den von
dem Krafterzeuger 8, 9 ausgeübten, von (in Fig. 1 nicht gezeig
ten) Kraftaufnehmern gemessenen momentanen Ist-Kräfte und den
gewünschten Soll-Kräften ermittelt werden; entsprechend diesen
Abweichungen werden Korrektur-Impulse an das hydraulische Ver
sorgungssystem 13 gesendet.
Das Schwenken des Schwenkkopfs 5 erfolgt mit Hilfe eines weite
ren Krafterzeugers, des "Sturzverstellers" 15, der ebenfalls
Kolben-Zylinder-Anordnung ausgestaltet ist: Das eine Ende des
Sturzverstellers 15 ist am Träger 12 befestigt, während sein
anderes Ende über einen Hebel 16 am Schwenkkopf 5 angreift. Mit
Hilfe des Sturzverstellers 15 kann der Schwenkkopf 5 (und somit
der Radträger 4) - unabhängig von den seitens der Krafterzeuger
8, 9 auf das Fahrzeugrad 3 ausgeübten Kräften - auf einen be
stimmten vorgegebenen Sturzwinkel α eingestellt werden.
Der Sturzversteller 15 ist über Hydraulikleitungen 17 an das
hydraulische Versorgungssystem 13 angeschlossen. Soll im Zuge
der Abarbeitung eines Prüfprogramms auf dem Prüfstand 1 eine
Verstellung des Sturzwinkels α erfolgen, so wird - gesteuert
durch das Steuersystem 14 - der vom hydraulischen Versorgungs
systems 13 an den Sturzversteller 15 angelegte Hydraulikdruck
verändert, um die gewünschte Drehung des Schwenkkopfes 5 zu er
reichen. Im Steuersystem 14 ist hierzu eine Kalibrationsfunkti
on abgelegt, welche die Korrelation zwischen einem vom Steuer
system 14 an das Versorgungssystem 13 geschickten Steuerimpuls
und der durch diesen Steuerimpuls bewirkten Winkelstellung des
Schwenkkopfes 5 beschreibt.
Aufgrund von Temperatureinflüssen und Abnutzungserscheinungen
der mechanischen bzw. hydraulischen Komponenten kann es zu Än
derungen der an der Schwenkwinkeleinstellung beteiligten Kompo
nenten kommen, so daß die (zu einem früheren Zeitpunkt bestimm
te) Kalibrationsfunktion die momentane Korrelation zwischen
Steuerimpulsen und dadurch bewirkter Schwenkung des Schwenkkop
fes 5 nicht mehr akkurat beschreibt; dies führt zu fehlerhaften
Schwenkwinkeleinstellungen während des Betriebs des Prüfstands
1 und zu einer mangelnden Reproduzierbarkeit der auf dem Prüf
stand durchgeführten Betriebsuntersuchungen. Daher ist es für
einen reproduzierbaren Betrieb des Prüfstands 1 notwendig, in
regelmäßigen zu überprüfen, ob die Kalibrationsfunktion den Zu
sammenhang zwischen den Steuerimpulsen des Steuersystems 14 und
den dadurch bewirkten Winkelstellungen des Schwenkkopfs 5 auf
einen gewünschten Sturzwinkel α korrekt beschreibt und - bei
Abweichungen - die Kalibrationsfunktion zu korrigieren.
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren erläutert, mit
Hilfe dessen die Kalibrationsfunktion der Schwenkwinkelverstel
lung überprüft bzw. korrigiert werden kann:
Hierzu wird eine Winkeleinstellvorrichtung 18 eingesetzt, wel che auf die Stirnfläche 19 der Trommel 2 montiert wird (wobei im folgenden davon ausgegangen wird, daß diese Stirnfläche 19 hochgenau senkrecht gegenüber der Drehachse 20 und gegenüber der Lauffläche 21 im Innenraum der Trommel 2 ausgerichtet ist). Die Winkeleinstellvorrichtung 18 ist in Fig. 2 in einer Auf sicht und in Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht darge stellt. Sie umfaßt ein Grundelement 22, welches mit Hilfe von Befestigungsschrauben 25 auf der Trommelstirnfläche 19 befes tigt wird, und einen Ausrichtstab 23, der mit Hilfe eines Dreh winkelgebers 24 gegenüber dem Grundelement 22 geschwenkt werden kann. Die Winkeleinstellvorrichtung 18 wird mit Hilfe von Lang löchern 26, durch die die Befestigungsschrauben 25 geführt wer den, in einer solchen Weise ausgerichtet, daß Ausrichtstab 23 und Grundelement 22 - unabhängig von dem auf dem Drehwinkelge ber 24 eingestellten Winkel - hochgenau in der Horizontalebene angeordnet sind, daß der Ausrichtstab 23 somit mit Hilfe des Drehwinkelgebers 24 in der Horizontalebene gegenüber dem Grund element 22 geschwenkt wird. Um diese horizontale Ausrichtung der Winkeleinstellvorrichtung 18 überprüfen zu können, ist das Grundelement 22 mit einer Libelle 27 versehen. Der Drehwinkel geber 24 befindet sich auf einem Schlitten 28, der ver schieblich Schiene 29 auf dem Grundelement 22 gelagert ist, so daß Drehwinkelgeber 24 und Ausrichtstab 23 gemeinsam in Hori zontalrichtung verschoben werden können. Der Ausrichtstab 23 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 ein biegsamer Metallstreifen, der in Vertikalrichtung elastisch verformbar ist, in Horizonalrichtung jedoch eine hohe Steifigkeit gegen über Verformungen besitzt und an seiner dem Grundelement 22 ab gewandten Seite eine scharfe Kante 30 aufweist.
Hierzu wird eine Winkeleinstellvorrichtung 18 eingesetzt, wel che auf die Stirnfläche 19 der Trommel 2 montiert wird (wobei im folgenden davon ausgegangen wird, daß diese Stirnfläche 19 hochgenau senkrecht gegenüber der Drehachse 20 und gegenüber der Lauffläche 21 im Innenraum der Trommel 2 ausgerichtet ist). Die Winkeleinstellvorrichtung 18 ist in Fig. 2 in einer Auf sicht und in Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht darge stellt. Sie umfaßt ein Grundelement 22, welches mit Hilfe von Befestigungsschrauben 25 auf der Trommelstirnfläche 19 befes tigt wird, und einen Ausrichtstab 23, der mit Hilfe eines Dreh winkelgebers 24 gegenüber dem Grundelement 22 geschwenkt werden kann. Die Winkeleinstellvorrichtung 18 wird mit Hilfe von Lang löchern 26, durch die die Befestigungsschrauben 25 geführt wer den, in einer solchen Weise ausgerichtet, daß Ausrichtstab 23 und Grundelement 22 - unabhängig von dem auf dem Drehwinkelge ber 24 eingestellten Winkel - hochgenau in der Horizontalebene angeordnet sind, daß der Ausrichtstab 23 somit mit Hilfe des Drehwinkelgebers 24 in der Horizontalebene gegenüber dem Grund element 22 geschwenkt wird. Um diese horizontale Ausrichtung der Winkeleinstellvorrichtung 18 überprüfen zu können, ist das Grundelement 22 mit einer Libelle 27 versehen. Der Drehwinkel geber 24 befindet sich auf einem Schlitten 28, der ver schieblich Schiene 29 auf dem Grundelement 22 gelagert ist, so daß Drehwinkelgeber 24 und Ausrichtstab 23 gemeinsam in Hori zontalrichtung verschoben werden können. Der Ausrichtstab 23 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 ein biegsamer Metallstreifen, der in Vertikalrichtung elastisch verformbar ist, in Horizonalrichtung jedoch eine hohe Steifigkeit gegen über Verformungen besitzt und an seiner dem Grundelement 22 ab gewandten Seite eine scharfe Kante 30 aufweist.
Weiterhin wird zur Durchführung der Kalibrierung auf den Rad
träger 4 anstatt des Rades 3 eine Anschlagplatte 31 montiert,
die hochgenau senkrecht zur Radachse 7 ausgerichtet ist und in
Horizontalrichtung endseitig zwei keilförmige Dorne 32 gleicher
Höhe aufweist, die in Richtung der Trommel 2 abragen. Die Ver
bindungslinie 33 der Spitzen 34 der Dorne 32 verläuft somit
hochgenau senkrecht zur Schwenkachse 6 und zur Radachse 7. Die
Lage der Anschlagplatte 31 gegenüber der Winkeleinstellvorrich
tung 18 ist in Fig. 3 gestrichelt dargestellt.
Zur Überprüfung bzw. Korrektur der im Steuersystem 14 abgeleg
ten Kalibrationsfunktion wird der Ausrichtstab 23 mit Hilfe des
Winkelgebers 24 zunächst auf den Schwenkwinkel-Sollwert α = 0
eingestellt (siehe Fig. 3). Dann wird der Schwenkkopf 5 mit
der Anschlagplatte 31 an die Trommel 2 und somit an den Aus
richtstab 23 angenähert. Hierzu werden die Krafterzeuger 8, 9, 15
ausgekuppelt, so daß der Radträger 4 in der Horizontalebene
verschiebbar und ist; der Schwenkkopf 5 wird manuell in die ge
wünschte Lage gedreht bzw. gezogen, wobei die Linearführungen
10, 10' sicherstellen, daß diese Bewegungen in der Horizontal
ebene erfolgen. Nun wird der Radträger 4 in eine solche Stel
lung geschwenkt, daß die Anschlagplatte 31 hochgenau parallel
zum Ausrichtstab 23 ausgerichtet ist, so daß die Verbindungsli
nie 33 der Dornspitzen 34 parallel zum Ausrichtstab 23 liegt;
dies definiert die Nullage des Schwenkkopfs 5 (Sturzwinkel-
Istwert α = 0). Falls der Radträger 4 in Horizontalrichtung
gegenüber der Trommel 2 versetzt positioniert ist, kann dieser
Versatz durch eine Verschiebung des Drehwinkelgebers 24 auf der
Schiene 29 kompensiert werden (Pfeil 35 in Fig. 3), so daß
Ausrichtstab 23 und Dorne 32 sich gegenüberliegen. Zur Überprü
fung der Parallelausrichtung der Verbindungslinie 33 der Dorn
spitzen 34 gegenüber dem Ausrichtstab 23 wird Schwenkkopf 5 ma
nuell so weit verschoben, bis die Dornspitzen 34 den Ausricht
stab 23 berühren. Diese Parallellage von Dornspitzen 34 und
Ausrichtstab 23 kann überprüft werden, indem man die Enden des
elastischen Ausrichtstabs 23 auf- und abbewegt (Pfeil 36 in
Fig. 3) und das dabei entstehende "Kratzen" der Ausrichtsstab
kante 30 an den Dornspitzen 34 überprüft; bei hochgenauer Par
allelität der Dornspitzen 34 zu dem Ausrichtstab 23 ist das
"Kratzen" an beiden Dornspitzen 34 gleich stark. Die Überprü
fung kann z. B. durch Geräusch erfolgen. Dieses Verfahren ermög
licht eine Genauigkeit der Winkeleinstellung von etwa 1/100 Grad.
Ist die Anschlagplatte 31 auf dem Radträger 4 hochgenau paral
lel zu dem Ausrichtstab 23 auf der Trommel 2 ausgerichtet (und
ist der Istwert der Sturzwinkels α somit hochgenau auf den auf
dem Drehwinkelgeber 24 angewählten Sollwert des Sturzwinkels
eingestellt), so wird der zu dieser Einstellung des Schwenkkop
fes 5 gehörige, auf dem Steuersystem 14 ablesbare Sturzwinkel-
"Nominalwert" mit dem Istwert verglichen. Stimmt der Istwert
mit dem Nominalwert überein, so ist die Kalibrationsfunktion
für diesen Winkelwert korrekt. Weicht der "Nominalwert" vom
Istwert ab, so wird der "Nominalwert" im Steuersystem 14 durch
den Istwert des Sturzwinkels α ersetzt.
Der oben geschilderte Ablauf, nämlich
- - Einstellen eines gewünschten Winkelwertes auf dem Drehwin kelgeber;
- - Manuelles Ausrichten der Anschlagplatte am Radträger auf diesen Winkelwert (Istwert des Sturzwinkels α);
- - Ablesen des zugehörigen Sturzwinkel-"Nominalwerts" im Steu ersystem und evtl. Korrektur auf den Istwert
wird nun für mehrere Winkelwerte des Sturzwinkels α durchge
führt (z. B. in 1-Grad-Schritten von einem Sturzwinkel α = 0
bis zu einem Maximal-Sturzwinkel α = 15 Grad), um so einen
Satz von Istwerten des Sturzwinkels α zu erhalten und die ent
sprechenden "Nominalwerte" im Steuersystem
14
zu überprüfen
bzw. zu korrigieren. Die Einstellung des Sollwerts auf dem
Drehwinkelgeber
24
erfolgt z. B. über ein Potentiometer. Aus dem
korrigierten Satz der "Nominalwerte" kann dann im Steuersytem
14
eine neue Kalibrationsfunktion berechnet werden.
Alternativ zu der oben beschriebenen Ausgestaltung der An
schlagplatte 31 mit zwei gleich hohen Dornen 32 kann die An
schlagplatte auch lediglich eine in hohem Maße ebene Platte 31'
sein, welche parallel zum Ausrichtstab 23 ausgerichtet wird;
auch in diesem Fall kann die Parallelität der Anschlagplatte
31' gegenüber dem Ausrichtstab 23 durch "Kratzen" nachgewiesen
werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Anschlag
platte 31 statt der Dorne 32 mit zwei beabstandet angeordneten
induktiven Näherungssensoren 37 (in Fig. 2 gestrichelt ange
deutet) versehen. Mit Hilfe dieser Näherungssensoren 37, welche
den Abstand ihres Ortes der Anschlagplatte zum gegenüberliegen
den Ausrichtstab 23 messen, kann die Anschlagplatte 31 hochge
nau parallel zum Ausrichtstab 23 ausgerichtet werden: Dazu wer
den die Ausgangssignale der beiden Näherungssensoren 37 mitein
ander verglichen; die Parallellage ist erreicht, wenn die Aus
gangssignale der beiden Näherungssensoren 37 gleich stark sind.
Auch mit diesem Verfahren läßt sich die Winkellage des Schwenc
kopfes 5 gegenüber dem Ausrichtstab 23 mit einer Genauigkeit
von 1/100 Grad bestimmen.
Alternativ zur Einstellung des Sturzwinkel-Sollwerts mit Hilfe
des Drehwinkelgebers 24 können Schablonen mit unterschiedlichen
Sturzwinkel-Sollwerten verwendet werden, welche (z. B. nachein
ander) in einer definierten Lage auf dem Grundelement 22 befes
tigt werden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, das Grundelement 22 nicht an
der Stirnseite 19, sondern vielmehr an der Lauffläche 21 der
Trommel 2 zu befestigen. Auf diese Weise kann eine noch direk
tere Korrelation des Sturzwinkels α gegenüber der Lauffläche
21 erreicht werden.
Claims (6)
1. Verfahren zur Kalibrierung einer Sturzwinkeleinstellung auf
einem zweiaxialen Räderprüfstand mit einer Trommel, die das
Rad in sich aufnimmt und einem Radträger, der das Rad zent
ral frei drehbar hält und unter der Wirkung zweier senkrecht
zueinander und zur Radachse wirkender Krafterzeuger für eine
Vertikal- und eine Seitenlast mit dem Reifen gegen die Trom
mel preßt,
wobei zur Schwenkung des Radträgers ein Schwenkkopf vorge sehen ist, dessen Schwenkachse senkrecht zur Radachse und parallel zur Radaufstandsfläche verläuft, und dessen Schwenkwinkel durch einen Krafterzeuger variabel einstell bar ist,
wobei die Einstellung des Krafterzeugers mit Hilfe einer Steuervorrichtung erfolgt,
gekennzeichnet durch die fol genden Verfahrensschritt:
wobei zur Schwenkung des Radträgers ein Schwenkkopf vorge sehen ist, dessen Schwenkachse senkrecht zur Radachse und parallel zur Radaufstandsfläche verläuft, und dessen Schwenkwinkel durch einen Krafterzeuger variabel einstell bar ist,
wobei die Einstellung des Krafterzeugers mit Hilfe einer Steuervorrichtung erfolgt,
gekennzeichnet durch die fol genden Verfahrensschritt:
- A) der Radträger (4) wird auf einen Sturzwinkel (α) einge stellt, dessen Istwert mit Hilfe einer mit der Trommel (2) verbundenen Winkeleinstellvorrichtung (18) ermit telt wird;
- B) im Steuersystem (14) wird unter Verwendung einer Ka librationsfunktion ein zu dieser Winkelstellung des Radträgers (4) gehöriger nomineller Sturzwinkelwert ermittelt;
- C) der nominelle Sturzwinkelwert im Steuersystem (14) wird durch den Istwert des Sturzwinkels (α) ersetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abgleich zwischen Istwert des Sturzwinkels (α) und nominellem Sturzwinkelwert für mehrere unterschiedli che Sturzwinkel durchgeführt wird,
und daß unter Verwendung der korrigierten nominellen Sturzwinkelwerte eine korrigierte Kalibrationsfunktion berechnet wird.
daß der Abgleich zwischen Istwert des Sturzwinkels (α) und nominellem Sturzwinkelwert für mehrere unterschiedli che Sturzwinkel durchgeführt wird,
und daß unter Verwendung der korrigierten nominellen Sturzwinkelwerte eine korrigierte Kalibrationsfunktion berechnet wird.
3. Winkeleinstellvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1,
mit einem Grundelement (22), welches in einer definierten Lage an der Trommel (2) montierbar ist,
und mit einem Ausrichtstab (23), welcher mit Hilfe eines Winkelgebers (24) auf einen vorgegebenen Winkel gegenüber dem Grundelement (22) schwenkbar ist.
mit einem Grundelement (22), welches in einer definierten Lage an der Trommel (2) montierbar ist,
und mit einem Ausrichtstab (23), welcher mit Hilfe eines Winkelgebers (24) auf einen vorgegebenen Winkel gegenüber dem Grundelement (22) schwenkbar ist.
4. Winkeleinstellvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Winkeleinstellvorrichtung (18) ein Kontrollmittel
umfaßt (30, 34, 37), mit Hilfe dessen die Übereinstimmung der
Winkellage des Radträger-Schwenkkopfs (5) mit der Winkellage
des Ausrichtstabes (23) überprüfbar ist.
5. Winkeleinstellvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Grundelement (22) eine Libelle (27) zur hochgenauen
horizontalen Ausrichtung des Grundelements (22) umfaßt.
6. Winkeleinstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kontrollmittel durch einen induktiven Näherungssen
sor (37) gebildet ist.
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---|---|---|---|
DE2002115265 DE10215265C1 (de) | 2002-04-06 | 2002-04-06 | Kalibrierung der Sturzwinkeleinstellung auf einem zweiaxialen Räderprüfstand |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2002-04-06 DE DE2002115265 patent/DE10215265C1/de not_active Expired - Fee Related
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