DE19544661A1 - Verfahren zur Messung und Aufzeichnung eines Betriebsparameters eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Messung und Aufzeichnung eines Betriebsparameters eines Kraftfahrzeugs nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.

Es ist schon ein solches Verfahren zur Messung und Aufzeichnung von Betriebsparametern eines Kraftfahrzeugs aus der DE 27 35 925 A1 bekannt, wobei diese Verfahren auf einem Rollenbremsenprüfstand durchgeführt werden. Dieser Bremsenprüfstand arbeitet mit zwei Rollenpaaren zur Abstützung der beiden Räder einer Achse eines Kraftfahrzeugs, wobei jedem Rollenpaar eine Tastrolle mit Drehzahlsensor zugeordnet ist. Mit dieser Prüfeinrichtung lassen sich eine Vielzahl von Betriebsparametern eines Kraftfahrzeugs ermitteln, u. a. die Motorleistung, die Bremskraft, die Messung eines Schlupfweges, die Auslenkungen beim Bremsen usw. Ein Verfahren, das eine Aussage über die Reifenluftdrücke in den Rädern eines Kraftfahrzeugs macht, wird hier nicht angegeben.

Ferner ist aus der DE 20 15 280 B2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bremsenprüfung bekannt, die ebenfalls mit einem Rollenprüfstand mit zwei Rollenpaaren arbeitet. Neben den Bremswerten der einzelnen Räder einer Achse wird hier auch durch Differenzbildung der Grad der Ungleichheit der Grenzwerte ermittelt. Jedoch sind alle diese Werte auf die Bremsanlage bezogen. Eine Prüfung der Reifenluftdrücke in Kraftfahrzeugrädern ist hier nicht vorgesehen.

Weiterhin ist aus der EP 0 236 715 A2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung der Bremsen auf Bremsprüfständen für Kraftfahrzeuge mit Allradantrieb bekannt. Hier werden die Drehgeschwindigkeiten an den gegenläufig angetriebenen Rädern einer Achse gemessen und gleich groß gehalten, indem mit Hilfe einer Regeleinrichtung die Differenz der Drehgeschwindigkeiten der Räder ausgeregelt wird. Auch hier wird nur ein Verfahren zur Bremsenprüfung angegeben.

Ferner ist aus der EP 0 046 439 A2 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe über den Reifenluftdruck die Radlast ermittelt wird. Dazu wird die Große der Aufstandsfläche eines Rades auf einer Meßfolie ermittelt und zusätzlich am Reifenventil mit Hilfe eines Meßgerätes eine absolute Druckmessung durchgeführt. Dieses Verfahren arbeitet mit umständlichen Handhabungen am Reifenventil und gibt keine Hinweise auf eine vergleichende Messung des Reifenluftdruckes in beiden Rädern. Zudem arbeitet dieses Verfahren nicht mit einem Rollenprüfstand.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Messung und Aufzeichnung eines Betriebsparameters eines Kraftfahrzeuges mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es eine vergleichende Aussage über die Reifenluftdrücke in beiden Rädern des Kraftfahrzeugs erlaubt. Diese relative Druckmessung ist besonders günstig, weil sie eine sehr kurze Zeitdauer für die Messung erfordert und ohne umständliche Handhabung am Reifenventil durchführbar ist. Mit dieser Druckmessung ist eine Information an die Bedienungsperson gegeben, ob die Differenz der Reifenluftdrücke zwischen linkem und rechtem Rad derselben Achse zu groß sind. Dabei läßt sich diese Aussage in einfacher Weise aus dem Unterschied in den Drehgeschwindigkeiten der Räder bzw. Rollen herleiten. Das Verfahren ist besonders vorteilhaft, weil alle benötigten Mittel bei vorhandenen Rollenbremsenprüfständen bereits vielfach vorgesehen sind. Das Verfahren kann daher ohne Hardwareänderung beim Bremsenprüfstand integriert werden. Mit dem Verfahren kann daher eine einfache Schnelldruckmessung an den Reifen durchgeführt werden, um eine Aussage darüber zu erhalten, ob weitere Prüfschritte möglich sind bzw. ob noch eine absolute Druckmessung jedes Reifens erforderlich ist. Das Verfahren läßt sich besonders kostengünstig in die Software einer vorhandenen Prüfeinrichtung integrieren.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Besonders einfach läßt sich das Verfahren gemäß den Ansprüchen 2 und 3 durchführen, weil die hierzu erforderlichen Mittel bei vielen Rollenbremsenprüfständen bereits vorhanden sind. Günstig ist es ferner, wenn das Verfahren gemäß Anspruch 4 durchgeführt wird, wodurch bei geringfügig erhöhtem Aufwand genauere Meßwerte möglich sind. Äußerst vorteilhaft ist es, wenn das Verfahren gemäß Anspruch 7 in einer Prüfstraße für Kraftfahrzeuge angewandt wird, und als Eingangsprüfung verwendet wird, bevor dort die Radaufhängung bzw. die Stoßdämpfer überprüft werden. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf einen Rollenprüfstand für Kraftfahrzeuge zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und die Fig. 2 und 3 jeweils ausschnittweise eine Seitenansicht des Rollenprüfstandes mit aufstehendem linken bzw. rechten Rad des Kraftfahrzeugs in vereinfachter Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf einen Rollenprüfstand 10, wie er zur Bremsenprüfung bei Kraftfahrzeugen verwendet wird. Dabei stützt sich das zu prüfende Kraftfahrzeug mit seinen beiden Rädern 11, 12 einer Achse jeweils auf einem Rollenpaar 13 bzw. 14 ab. Jedes dieser Rollenpaare 13, 14 hat eine Antriebsrolle 15, eine dazu parallel angeordnete Stützrolle 16 sowie eine zwischen beiden liegenden Tastrolle 17. Die Antriebsrollen 15 und die Stützrollen 16 sind alle gehäusefest in Lagern 18 gelagert, während die Tastrolle 17 in an sich bekannter Weise in schwenkbaren Lagern 19 geführt ist. Jede der Antriebsrollen 15 ist über ein Getriebe 21 von einem Elektromotor 22 antreibbar, die von einer kombinierten Rechen- und Steuereinrichtung 23 angesteuert werden. In jedem Rollenpaar 13, 14 ist die Antriebsrolle 15 über einen vereinfacht dargestellten Kettentrieb 24 formschlüssig mit der jeweiligen Stützrolle 16 gekoppelt. Zwischen die beiden Stützrollen 16 ist ferner eine Kupplung 20 geschaltet.

In jedem Rollenpaar 13 bzw. 14 ist der Tastrolle 17 ein Drehzahlsensor 25 zugeordnet, mit dem die Drehgeschwindigkeit der Tastrolle 17 und damit die Umfangsgeschwindigkeit der Räder 11 bzw. 12 ermittelt wird. Beide Drehzahlsensoren 25 melden ihre Signale an die Recheneinrichtung 23. Ferner ist den beiden Antriebsrollen 15 jeweils ein Drehzahlfühler 26 zugeordnet, welche von der Drehgeschwindigkeit der Antriebsrollen 15 abhängige Signale an die Recheneinrichtung 23 melden. Ferner wird der Recheneinrichtung 23 ein Sollwertsignal 27 zugeführt; zudem ist an die Recheneinrichtung 23 eine Anzeigevorrichtung 28 angebaut.

In den Fig. 2 und 3 sind in einer Seitenansicht in vereinfachter Darstellung die Verhältnisse an den beiden Rädern 11 bzw. 12 aufgezeigt, wobei das auf dem Rollenpaar 13 abgestützte, linke Rad 11 einen relativ großen Luftdruck aufweisen soll, während nach Fig. 3 das auf dem Rollenpaar 14 abgestützte rechte Rad 12 einen demgegenüber vergleichsweise niedrigen Luftdruck im Reifen aufweist. Wie die Fig. 2 näher zeigt, ist beim Rad 11 infolge des großen Luftdrucks die Eindrückung 31 an der Auflagestelle von Rad 11 auf der Antriebsrolle 15 relativ gering, so daß der Wirkradius am Rad 11 gegenüber dessen Außenradius 32 nur wenig verkleinert ist. Im Unterschied dazu ist beim Rad 12 nach Fig. 3 infolge des kleineren Luftdrucks im Reifen die Eindrückung 33 wesentlich größer, so daß auch der Wirkradius am Rad 12 erheblich verringert ist. Unabhängig von den unterschiedlichen Luftdrücken liegen die Tastrollen 17 an dem jeweils gleichen Außenradius 32 der Räder 11 bzw. 12 an.

Das Verfahren zur Messung und Aufzeichnung eines Betriebsparameters des zu prüfenden Kraftfahrzeugs, der hier die Differenz der Reifenluftdrücke zwischen dem linken und dem rechten Rad darstellt, wird wie folgt durchgeführt, wobei auf die Fig. 1 bis 3 Bezug genommen wird.

Für die relative Druckmessung der Reifenluftdrücke in beiden Rädern wird das zu prüfende Kraftfahrzeug mit seinen beiden Rädern 11, 12 einer Achse auf den Rollenpaaren 13 bzw. 14 abgestützt. Bei ausgeschalteter Kupplung 20 arbeiten die Rollenpaare 13, 14 getrennt voneinander. Mit der Rechen- und Steuereinrichtung 23 werden über die Elektromotore 22 und die Getriebe 21 beide Antriebsrollen 15 so angetrieben, daß von identischen. Antriebsgeschwindigkeiten links und rechts ausgegangen werden kann. Die Reifen beider Räder 11, 12 werden somit von der Antriebsrolle 15 jeweils mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben. Je nach Reifenluftdruck drückt es dabei die Reifen an den Antriebsrollen 15 ein. Wie die Fig. 2 und 3 deutlich zeigen, ist beim Rad 12 infolge des kleineren Luftdrucks die Eindrückung 33 erheblich größer als beim Rad 11, so daß sich beim Rad 12 ein erheblich kleinerer Wirkradius am Reifen ausbildet und somit auch eine unterschiedliche Drehgeschwindigkeit. Am nicht eingedrückten Reifen beider Räder 11, 12 an den Tastrollen 17 wirkt jeweils der volle, nicht eingedrückte Außenradius. Somit ergibt sich dort eine unterschiedliche Tastrollengeschwindigkeit aufgrund der differierenden Drehgeschwindigkeiten der Räder 11 bzw. 12. Infolge des kleineren Luftdrucks im Rad 12 wird dieses gegenüber dem anderen Rad 11 eine erhöhte Drehzahl aufweisen und somit der Drehzahlsensor 25 im Rollenpaar 14 ein entsprechend größeres Signal an die Recheneinheit 23 melden. Die in der Recheneinrichtung ermittelte Differenz der Signale von beiden Drehzahlsensoren 25 ist nun ein Maß für die Differenz der Reifenluftdrücke in den beiden Rädern 11 bzw. 12. Dieses Differenzsignal kann mit einem Sollwert 27 verglichen werden und bei Überschreiten eines zulässigen Grenzwertes in der Anzeigevorrichtung 28 angezeigt werden. Auf diese Weise ist bei kurzer Zeitdauer der Messung und ohne umständliche Handhabung an den Reifenventilen eine relative Druckmessung möglich, welche den Benutzer auf die Differenz der Reifenluftdrücke zwischen den beiden Rädern 11, 12 einer Achse hinweist. Dieses Verfahren ist bei bereits vorhandenen Rollenbremsenprüfständen ohne zusätzlichen Aufwand durchführbar, da alle Meßwerte bereits vorliegen. Besonders günstig ist dieses Verfahren in eine Prüfstraße integrierbar, in der eine Vielzahl von Parametern des zu prüfenden Kraftfahrzeugs ermittelt werden soll. Mit dieser Art von Schnelldruckmessung läßt sich vorab leicht feststellen, ob die Reifendrücke beider Räder in ausreichendem Maße gleich groß sind, so daß nachfolgend eine sinnvolle Prüfung mit einem Radaufhängungstester oder mit einem Stoßdämpfertester möglich ist. Ebenso kann nach einer solchen relativen Druckmessung entschieden werden, ob eine absolute Druckmessung erforderlich ist. Dabei kann eine absolute Druckmessung gerade in einer Prüfstraße auch einfach durchgeführt werden, wenn bei einer ohnedies vorhandenen Waage die Gewichtskraft eines Rades und die Aufstandsfläche des Reifens ermittelt wird und aus dem Quotienten dieser Größe der absolute Reifendruck ermittelt wird.

Das Verfahren zur relativen Druckmessung kann bei dem Rollenprüfstand 10 auch dann durchgeführt werden, wenn die Antriebsgeschwindigkeit an den beiden Antriebsrollen 15 nicht ausreichend gleich groß ist. In diesem Fall wird zusätzlich über die Drehzahlfühler 26 die Drehzahl jeder Antriebsrolle 15 erfaßt. In der Recheneinrichtung 23 kann von jedem Rollenpaar 13 bzw. 14 das Verhältnis aus Antriebsgeschwindigkeit (Drehzahlfühler 26) zu Tastrollengeschwindigkeit (Drehzahlsensor 25) gebildet werden und anschließend können beide Verhältniszahlen miteinander verglichen werden. Dieses Verfahren führt bei einem nur geringfügig erhöhtem Aufwand zu noch genaueren Meßergebnissen.

Selbstverständlich sind an dem gezeigten Verfahren Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Messung und Aufzeichnung eines Betriebsparameters eines Kraftfahrzeugs mittels eines Rollenprüfstands, auf dessen beiden Rollenpaaren die beiden Räder einer Achse abgestützt sind und die Antriebsrolle jedes Rollenpaares über einen Motor antreibbar ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der beiden Räder voneinander getrennt über Sensoren erfaßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei angetriebenen Antriebsrollen (15) und aufgestützten Rädern (11, 12) ein Differenzsignal aus beiden Radgeschwindigkeiten gewonnen wird, das als Maß für die Differenz der Reifenluftdrücke in den beiden Rädern (11, 12) verwendbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer jedem Rollenpaar (13, 14) zugeordneten Tastrolle (17) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit der Räder (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden, untereinander gleich großen Antriebsrollen (15) mit jeweils gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden und die Differenz der Drehgeschwindigkeit von Tastrollen (17) als Maß für die Differenz der Reifenluftdrücke in den Rädern (11, 12) verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit über den Tastrollen (17) zugeordnete Drehzahlsensoren (25) erfaßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer jedem Rollenpaar (13, 14) zugeordneten Tastrolle (17) zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit der Räder (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsrollen (15) mit ungleicher Geschwindigkeit angetrieben werden und von jedem Rollenpaar (13, 14) das Verhältnis aus Geschwindigkeit der Antriebsrolle (15) zur Geschwindigkeit der Tastrolle (17) ermittelt wird und daß aus der Differenz dieser beiden Verhältnisse das Signal ermittelt wird, das als Maß für die Differenz der Reifenluftdrücke in den beiden Rädern (12, 13) verwendbar ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das für die relative Druckmessung dienende Differenzsignal mit einem Sollwert vergleichbar und insbesondere einer Anzeigevorrichtung (28) zuführbar ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Rollenprüfstand ein Bremsenprüfstand (10) verwendet wird, bei dem jedes Rollenpaar (13, 14) eine Stützrolle (16), eine über einen Elektromotor (22) angetriebene Antriebsrolle (15) sowie eine Tastrolle (17) aufweist, wobei die Drehzahl mindestens der Tastrollen (17) und insbesondere der Antriebsrollen (15) über Drehzahlsensoren (25, 26) erfaßt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Prüfstraße für Kraftfahrzeuge angewandt wird, insbesondere dort vor der eigentlichen Stoßdämpferprüfung durchgeführt wird.