DE2642776A1 - Vehicle braking characteristic direct display method - uses X-Y plotter receiving braking torque signals to provide continuous record of braking - Google Patents
Vehicle braking characteristic direct display method - uses X-Y plotter receiving braking torque signals to provide continuous record of brakingInfo
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Abstract
Description
Gerät und Verfahren Device and procedure
zur Feststellung des Bremsverhaltens eines Fahrzeuges Die Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Feststellung desBremsverhaltens eines Fahrzeuges und insbesondere zur Ermittlung der Werte einer Funktion der Radbremsmomente eines Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Zeit, der Geschwindigkeit und/oder der Verzögerung des Fahrzeuges. for determining the braking behavior of a vehicle The invention relates to a device and a method for determining the braking behavior of a vehicle and in particular to determine the values of a function of the wheel braking torques Vehicle as a function of time, speed and / or deceleration of the vehicle.
Bisher war es üblich, das Bremsverhalten von Fahrzeugen dadurch festzustellen, daß das Fahrzeug aus einer vorbestimmten Geschwindigkeit mit konstantem Druck bis zum Stillstand abgebremst wurde. Der dabei zurückgelegte Bremsweg wurde gemessen. Aus diesen Daten wurde eine mittlere Verzögerung ermittelt, welche direkt über eine Konstante mit dem Bremsmoment zusammenhängt. Aus insgesamt drei Bremsversuchen, bei denen das gesamte Bremssystem oder nur das der Vorder- bzw. Hinterachse verwendet wurde, erhielt man drei Kurven, welche die mittlere Verzögerung über dem Leitungsdruck wiedergaben.Until now, it was common practice to determine the braking behavior of vehicles by that the vehicle from a predetermined speed with constant pressure up to braked to a standstill. The braking distance covered was measured. A mean delay was determined from this data, which is directly above a Constant related to the braking torque. From a total of three braking attempts, in which the entire braking system or only that of the front or rear axle is used three curves were obtained showing mean delay versus line pressure rendered.
Nachteilig an dem bekannten Meßverfahren ist, daß nur mittlere Verzögerungen bzw. mittlere Bremsmomente erfaßt werden konnten, so daß die Aussagekraft der Meßergebnisse beschränkt war.The disadvantage of the known measuring method is that only medium delays or mean braking torques could be recorded, so that the informative value of the measurement results was limited.
Das Ziel der Erfindung besteht nun darin, ein Gerät und ein Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit denen eine wesentlich differenziertere Aussage über das Bremsverhalten eines Fahrzeuges möglich ist.The aim of the invention is now to provide an apparatus and a method of the genus mentioned at the beginning, with which a much more differentiated one Statement about the braking behavior of a vehicle is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß aus den Radbremsmomenten gebildete elektrische Signale zu einem die Funktion repräsentierenden Signal kombiniert werden, das dem einen Eingang eines Koordinatenschreibers zugeführt ist1 an dessen anderem Eingang ein der Zeit, der Geschwindigkeit bzw. der Verzögerung entsprechendes Signal anliegt. Die Funktion ist vorzugsweise die Bremsmomentverteilung, welche nach einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform in Abhängigkeit von der Verzögerung des Fahrzeuges aufgezeichnet wird.To solve this problem, the invention provides that from the wheel braking torques electrical signals formed are combined into a signal representing the function which is fed to one input of a coordinate recorder1 at its other input one corresponding to the time, the speed or the delay Signal is present. The function is preferably the braking torque distribution, which according to a particularly expedient embodiment as a function of the delay of the vehicle is recorded.
Erfindungsgemäß werden also die momentanen Bremsmomente während einer Bremsung erfaßt und verarbeitet. Aufgrund dieser Maßnahmen ist es nicht nur möglich, eine sehr differenzierte Aussage über das Bremsverhalten eines Fahrzeuges zu erhalten, sondern es ist insbesondere möglich, lastabhängige Regler im Bremssystem zu untersuchen. Des weiteren ermöglicht es das erfindungsgemäße Gerät, auch das Problem des Schiefziehens einiger Wagentypen beim Abbremsen aus hohen Geschwindigkeiten besser zu analysieren. Schließlich ermöglicht es das erfindungsgemäße Gerät, die Regelgröße in einem geregelten Bremssystem eines Fahrzeuges zu errechnen. Ein weiterer beträchtlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes besteht darin, daß auch das Bremsmoment eines einzelnen Rades als Funktion der Temperatur der Bremstrommel oder Scheibenbremse aufgezeichnet werden kann, so daß auch diese Einflüsse erfaßt werden können.According to the invention, the momentary braking torques are during a Braking recorded and processed. Due to these measures it is not only possible to receive a very differentiated statement about the braking behavior of a vehicle, rather, it is particularly possible to examine load-dependent controllers in the braking system. Furthermore, the device according to the invention also enables the problem of skewing better analyze some types of cars when braking from high speeds. Finally, the device according to the invention enables the controlled variable in a controlled manner To calculate the braking system of a vehicle. Another significant benefit of the The device according to the invention is that the braking torque of an individual As a function of the temperature of the brake drum or disc brake can be so that these influences can also be recorded.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform sind die Bremsmomente der einzelnen-Räder durch Meßräder erfaßt, welche zweckmäßigerweise mit Dehnungsmeßstreifen versehen sind. Diese sind vorteilhafterweise in einer spannunggespeisten Vollbrückenschaltung angeordnet. Die durch mechanische Beanspruchung während des Abbremsens erzeugten Dehnungen des Materials verursachen dabei eine Widerstandsänderung in der Brückenschaltung. Die Brückenschaltung wird mit einer konstanten Spannung gespeist, so daß eine Widerstandsänderung in eine elektrische Spannung umgesetzt wird,-die proportional der mechanischen Beanspruchung ist.According to an advantageous embodiment, the braking torques are the individual wheels detected by measuring wheels, which are expediently with strain gauges are provided. These are beneficial in a voltage-fed Arranged full bridge circuit. The mechanical stress during the Braking generated expansions of the material cause a change in resistance in the bridge circuit. The bridge circuit is at a constant voltage fed, so that a change in resistance is converted into an electrical voltage -which is proportional to the mechanical stress.
Vorzugsweise sind an die Brückenschaltungen über Schleifringe Trägerfrequenzverstärker angeschlossen. Die den Bremsmomenten am linken und rechten Vorderrad sowie am linken und rechten Hinterrad proportionalen Spannungen sind bevorzugt je einem vorzugsweise mit der Gewichtung 1/2 versehenen Summierverstärker mit zwei Eingängen zugeführt. Gleichzeitig sollen die den Bremsmomenten am linken und rechten Vorderrad sowie am linken und rechten Hinterrad proportionalen Spannungen gemeinsam an eindn vorzugsweise mit der Gewichtung 1/4 versehenan Summierverstärker mit vier Eingängen angelegt sein. Der Ausgang des vier Eingänge aufweisenden Summierverstärkers und der Ausgang des die Bremsmomentsignale der Vorderräder empfangenen Summierverstärkers mit zwei Eingängen sind zweckmäßigerweise an eine Dividierstufe angeschlossen, deren Ausgang am Ordinateneingang des Schreibers anliegt. Zwischen dem Summierverstarker mit zwei Eingängen und der Dividierstufe ist außerdem noch ein Verstärker mit der Bewertung 1/2 eingeschaltet.Carrier frequency amplifiers are preferably connected to the bridge circuits via slip rings connected. The braking torques on the left and right front wheel as well as on the left and right rear wheel proportional voltages are preferred, one each preferred with the weighting 1/2 provided summing amplifier with two inputs. At the same time, the braking torques on the left and right front wheel as well on the left and right rear wheels proportional voltages together on one preferably with the weighting 1/4 applied to summing amplifier with four inputs be. The output of the four input summing amplifier and the output the summing amplifier received the braking torque signals of the front wheels with two Inputs are expediently connected to a dividing stage, the output of which at the ordinate input of the recorder. Between the summing amplifier with two Inputs and the dividing stage is also an amplifier with the evaluation 1/2 switched on.
Aufgrund dieser Schaltungsmaßnahmen erscheint am Ausgang der Dividierstufe ein die Bremsmomentverteilung wiedergebendes elektrisches Signal.As a result of these switching measures, appears at the output of the dividing stage an electrical signal representing the braking torque distribution.
Zwischen die Verstärker und die Dividierstufe ist vorzugsweise ein elektronischer Schalter geschaltet, an dessen Steuereingang ein Komparator anliegt, der den Schalter erst oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes des Bremsmomentes einschaltet.There is preferably one between the amplifier and the dividing stage electronic switch switched to its control input a Comparator is applied, which the switch only above a predetermined threshold value of the braking torque switches on.
Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Gerät erst oberhalb des vorbe stimmten Schwellenwertes zu arbeiten beginnt.This ensures that the device will only operate above the certain threshold starts to work.
Unterhalb des Schwellenwertes wird der Dividierstufe ein Signal im Zähler und Nenner simuliert, um auch für den Fall, daß sämtliche Bremsmomente Null sind,eindeutige Verhältnisse zu schaffen.Below the threshold value, the dividing stage receives a signal in Numerator and denominator are simulated, also in the event that all braking torques are zero are to create clear relationships.
Eine vorteilhafte Ausführungsform kennzeichnet sich dadurch, daß der Komparator an den die Bremsmomentsignale der Vorderräder summierenden Summierverstärker angeschlossen ist und das empfangene Meßsignal mit dem vorbestimmten Schwellenwert vergleicht.An advantageous embodiment is characterized in that the Comparator to the summing amplifier adding up the braking torque signals of the front wheels is connected and the received measurement signal with the predetermined threshold value compares.
Bevorzugt ist der Komparator außerdem an einen Federaufsetzeingang des Schreibers angeschlossen, damit der Schreibstift des Schreibers beim Uberschreiten des vorbestimmten Schwellenwertes automatisch auf das Papier aufgesetzt wird. Die Erfindung sieht schließlich auch vor, daß an jedem Meßausgang Anpassungsstufen für eine Galvanometeraufzeichnung angeschlossen sind, damit auch Aufzeichnungen mittels W-Schreibers möglich sind.The comparator is also preferably connected to a spring attachment input of the recorder connected so that the pen of the recorder when exceeded of the predetermined threshold value is automatically placed on the paper. the Finally, the invention also provides that at each measurement output adaptation stages for a galvanometer recording are connected, so that also records by means of W-writer are possible.
Um ein Auftragen der Bremsmomentverteilung gegen die Verzögerung zu ermöglichen, ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform an den Abszissen-Eingang des Schreibers über einen Verstärker und gegebenenfalls ein iefpaßfilter ein Beschleunigungsgeber angeschlossen.To apply the braking torque distribution against the deceleration enable is, according to a further advantageous embodiment, to the abscissa input of the recorder via an amplifier and, if necessary, a low-pass filter and an acceleration sensor connected.
Die Erfindung schafft somit ein Verfahren zur Feststellung des Bremsverhaltens eines Fahrzeuges, welches sich dadurch kennzeichnet, daß die Bremsmomentverteilung im Bremsintervall für jeden Momentanwert der Verzögerung ermittelt und aufgezeichnet wird.The invention thus creates a method for determining the braking behavior of a vehicle, which is characterized in that the braking torque distribution determined and recorded in the braking interval for each instantaneous value of the deceleration will.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren einzige Figur ein schematisches Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Gerätes zeigt.The invention is illustrated below, for example, with reference to the drawing described, their only figure a schematic block diagram shows a device according to the invention.
Nach der Zeichnung werden die den Bremsmomenten an den einzelnen Rädern entsprechenden elektrischen Signale an vier Neßrädern 11 gebildet, von denen Je eines am vorderen linken Rad VL, am vorderen rechten Rad VR, am hinteren linken Rad 1111bzw. am hinteren rechten Rad HR angeordnet ist. Jedes Meßrad weist vorzugsweise vier Stege auf. Auf jedem Steg ist ein Dehnungsmeßstreifen 8, 9, 10 bzw. 13 aufgeklebt, welche in die neben dem Meßrad 11 dargestellte elektrische Vollbrücke 14 eingeschaltet sind. Die Anordnung der Meßstreifen in den Stegen ist durch gestrichelte Linien angedeutet. Die durch mechanische Beanspmrchung in den Meßrädern 11 während des Abbremsens erzeugten Dehnungen des Materials verursachen in den Dehnungsmeßstreifen 13 eine Widerstandsänderung. Zur besseren Nachbildung des Bremsmomentes können auch acht Stege des Meßrades mit Dehnungsstreifen beklebt werden.According to the drawing are the braking torques on the individual wheels corresponding electrical signals formed on four Neßrräder 11, each of which one on the front left wheel VL, the front right wheel VR, the rear left Wheel 1111 or is arranged on the rear right wheel HR. Each measuring wheel preferably has four bars. A strain gauge 8, 9, 10 or 13 is glued to each bar, which switched into the electrical full bridge 14 shown next to the measuring wheel 11 are. The arrangement of the measuring strips in the webs is indicated by dashed lines indicated. The mechanical stress in the measuring wheels 11 during the Braking generated strains of the material cause in the strain gauges 13 a change in resistance. To better simulate the braking torque, you can also eight bars of the measuring wheel are covered with stretch marks.
Die Brückenschaltung 14 wird über nur schematisch angedeutete Schleifringe 25 mit einer konstanten Spannung gespeist, so daß eine Widerstandsänderung der Dehnungsmeßstreifen 13 in eine elektrische Spannungsänderung umgesetzt wird, die proportional der mechanischen Beanspruchung ist. Die Schleifringe 25 für eine Brückenschaltung 14 bestehen aus vier Scheiben mit Abnehmen (Kohlen). Die Pfeile deuten die Spannungszuführung bzw. -Abnahme an.The bridge circuit 14 is only schematically indicated slip rings 25 fed with a constant voltage, so that a change in resistance of the strain gauges 13 is converted into an electrical voltage change that is proportional to the mechanical Stress is. The slip rings 25 for a bridge circuit 14 consist of four slices with slimming (coals). The arrows indicate the voltage supply resp. -Decrease on.
Die Brückenausgänge sind ebenfalls über die Schleifringe 25 an Trägerfrequenzverstärker 26a, b, c und d angeschlossen.The bridge outputs are also connected to carrier frequency amplifiers via slip rings 25 26a, b, c and d connected.
Die Ausgänge der vier Trägerfrequenzverstärker 26 sind an die vier Eingänge eines Summierverstärkers 29 angelegt, welcher mit einer Bewertung 1/4 versehen ist, um den Verstärker beim Vorliegen der maximal möglichen Bremsmomente nicht zu übersteuern.The outputs of the four carrier frequency amplifiers 26 are connected to the four Inputs of a summing amplifier 29 applied, which is provided with a rating 1/4 is so as not to shut down the amplifier when the maximum possible braking torque is available oversteer.
Die Eingänge der den Vorderrädern zugeordneten rägerfrequenzverstärker 26a, 26b sind an die beiden Eingänge eines weiteren Summierverstärkers 27 angelegt, während die den Hinterrädern zugeordneten Trägerfrequenzverstärker 26c, 26d auch an die beiden Eingänge eines Summierverstärkers 28 angelegt sind. Die beiden Summierverstärker 27, 28 weisen eine Bewertung 1/2 auf.The inputs of the carrier frequency amplifiers assigned to the front wheels 26a, 26b are applied to the two inputs of a further summing amplifier 27, while the carrier frequency amplifiers 26c, 26d assigned to the rear wheels also are applied to the two inputs of a summing amplifier 28. The two Summing amplifier 27, 28 have a rating of 1/2.
Aufgrund der vorstehend beschriebenen Schaltungsmaßnahmen erscheint am Ausgang 18 des Summierverstärkers 27 ein elektrisches Signal, welches dem Mittelwert des Bremsmomentes der Vorderachse wie folgt entspricht: VA = VL + VR (1) 2 Am Ausgang 16 des Summierverstärkers 28 liegt eine elektrische Spannung vor, die dem Mittelwert des Bremsmomentes der Hinterachse wie folgt entspricht: HAHL+ HR (2) 2 Das elektrische Ausgangssignal des Summierverstärkers 29 ist wie folgt: VL + VR + HL + HR (3) 4 Mit VL, VR, HL und HR sind jeweils die elektrischen Ausgangssignale der Trägerfrequenzverstärker 26a, b, c bzw. d bezeichnet.Due to the circuit measures described above, appears at the output 18 of the summing amplifier 27, an electrical signal which corresponds to the mean value the braking torque of the front axle corresponds to: VA = VL + VR (1) 2 At the output 16 of the summing amplifier 28 is an electrical voltage which corresponds to the mean value of the braking torque of the rear axle corresponds to: HAHL + HR (2) 2 The electrical The output of the summing amplifier 29 is as follows: VL + VR + HL + HR (3) 4 VL, VR, HL and HR are the electrical output signals of the carrier frequency amplifiers 26a, b, c and d, respectively.
Der Ausgang des Summierverstärkers 27 ist über einen ebenfalls mit 1/2 bewerteten weiteren Verstärker 30 und einen elektronischen Schalter 19 an den einen Eingang einer Dividierstufe 31 angelegt, deren anderem Eingang ebenfalls über den elektronischen Schalter 19 der Ausgang des Summierverstärkers 29 zugeführt ist.The output of the summing amplifier 27 is also via a 1/2 rated further amplifier 30 and an electronic switch 19 to the an input of a dividing stage 31 is applied, the other input also via the output of the summing amplifier 29 is fed to the electronic switch 19.
Am Ausgang der Dividierstufe 31 steht somit ein für die Bremsmoment-Verteilung repräsentatives Signal wie folgt an: Der Ausgang der Dividierstufe 31 ist an den Ordinateneingang Y eines Schreibers 12 angelegt.A signal representative of the braking torque distribution is thus available at the output of the dividing stage 31 as follows: The output of the dividing stage 31 is applied to the ordinate input Y of a recorder 12.
Der Ausgang 18 des Summierverstärkers 27 ist außerdem noch mit dem Eingang eines Komparators 23 verbunden, der das Meßsignal mit einem definierten vorgegebenen Schwellenwert des Bremsmomentes vergleicht. Der Ausgang des Komparators 23 ist an den Steuereingang des elektronischen Schalters 19 angelegt, so daß letzterer unterhalb des vorbestimmten Schwellenwertes offen, darüber geschlossen ist und die Ausgangssignale der Verstärker 29, 30 an die Dividierstufe 31 weiterleitet. Wesentlich ist noch, daß unterhalb des vorbestimmten Schwellenwertes dem Dividierer ein Signal im Zähler und Nenner simuliert wird, damit eindeutige Verhältnisse vorliegen.The output 18 of the summing amplifier 27 is also still with the Connected input of a comparator 23, which defines the measurement signal with a compares predetermined threshold value of the braking torque. The output of the comparator 23 is applied to the control input of the electronic switch 19, so that the latter below the predetermined threshold value is open, above it is closed and the Output signals of the amplifier 29, 30 forwards to the dividing stage 31. Essential is still that below the predetermined threshold the divider a signal is simulated in the numerator and denominator so that clear relationships exist.
Das Ausgangssignal des Komparators 23 wird außerdem über einen Verstarker 20 an den Federaufsetzeingang 21 des Schreibers 12 angelegt, damit beim Uberschreiten des vorbestimmten Schwellenwertes automatisch auch die Schreib feder auf das Papier aufgesetzt wird.The output signal of the comparator 23 is also via an amplifier 20 applied to the Federaufsetzeingang 21 of the recorder 12 so that when exceeded the predetermined threshold value also automatically puts the pen on the paper is put on.
Die Bremsverzögerung wird über einen Beschleunigungsgeber 34 gewonnen, durch einen Verstärker 36 auf den erforderlichen Signalpegel verstärkt und über ein Tiefpaßfilter 35 an den Abszisseneingang x des Schreibers 12 angelegt.The braking deceleration is obtained via an acceleration sensor 34, amplified by an amplifier 36 to the required signal level and above a low-pass filter 35 is applied to the abscissa input x of the recorder 12.
Der Schreiber 12 zeichnet somit die Bremsmomentverteilung BVA als Funktion der Verzögerung (-b) auf.The recorder 12 thus draws the braking torque distribution BVA as Function of delay (-b) on.
Erfindungsgemäß können die Ausgänge 16 bzw. 18 auch an den Ordinateneingang x des Schreibers 12 angelegt werden, um den Mittelwert des Bremsmomentes der Vorderachse bzw. der Hinterachse in Abhängigkeit von irgendeiner gewünschten Größe, z.B. der Zeit oder der Temperatur aufzeichnen zu können.According to the invention, the outputs 16 and 18 can also be connected to the ordinate input x of the recorder 12 are applied to the mean value of the braking torque of the front axle or the rear axle depending on any desired size, e.g. to be able to record the time or the temperature.
Schließlich soll es das erfindungsgemäße Gerät auch ermöglichen, die einzelnen Meßausgänge mittels eines Galvanometers in einem W-Schreiber aufzuzeichnen. Zu diesem Zweck können an die jeweiligen Ausgänge Anpassungsstufen 24, 32 bzw. 33 angeschlossen werden, deren Ausgänge 22, 15 bzw. 17 an die Galvanometer angeschlossen werden.Finally, the device according to the invention should also enable the record individual measurement outputs using a galvanometer in a W-recorder. For this purpose, adaptation stages 24, 32 and 33, respectively, can be connected to the respective outputs are connected, the outputs 22, 15 and 17 of which are connected to the galvanometer will.
Das erfindungsgemäße Gerät stellt eine kompakte Baueinheit dar, welche auch im rauhen Versuchsbetrieb verwendbar ist und die erforderliche Meßgenauigkeit gewährleistet.The device according to the invention represents a compact structural unit which can also be used in rough test operation and the required measurement accuracy guaranteed.
- Patentansprüche -- patent claims -
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