DE2928615A1 - Pruefstand fuer fahrzeugbremsen - Google Patents

Pruefstand fuer fahrzeugbremsen

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DE2928615A1
DE2928615A1 DE19792928615 DE2928615A DE2928615A1 DE 2928615 A1 DE2928615 A1 DE 2928615A1 DE 19792928615 DE19792928615 DE 19792928615 DE 2928615 A DE2928615 A DE 2928615A DE 2928615 A1 DE2928615 A1 DE 2928615A1
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DE
Germany
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brake
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DE19792928615
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Inventor
Heinz Meier
Bielefeld Dipl Ing Penning
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SEPPELER STIFTUNG fur FLUG UN
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SEPPELER STIFTUNG fur FLUG UN
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/28Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes
    • G01L5/282Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for testing brakes the vehicle wheels cooperating with rotatable rolls

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

  • Prü@@@@@ für Fahrzeugbremsen
  • Beschreibung: Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfstand für Fahrzeugbremsen mit einem Meß- und Antriebssystem, welches elektrisch angetriebene und zueinander parallel liegende Bremsrollen aufweist und mit einer Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung versehen ist.
  • Grundsätzlich werden bei den Bremsprüfständen zwei Systeme unterschieden, nämlich 1. hydraulische bzw. pneumatische Bremsprüfstände und 2. elektrische Bremsprüfstände.
  • Bei den hydraulischen und pneumatischen Bremsprüfständen treibt ein pendelnd gelagerter Getriebemotor jeweils einen Bremsrollensatz an, der aus zwei parallel liegenden Rollen besteht, welche so gelagert sind, daß sie z.B. ein Pkw-Rad aufnehmen und antreiben können.
  • Bevorzugt ist eine sogenannte Tandemanlage, bei der die Bremsen der Räder einer Achse gleichzeitig geprüft werden. Durch Betätigung des Bremspedals im Pkw wird bei dem Meßvorgang dem die Rollen antreibenden Motor ein Bremsmoment entgegengesetzt, woraufhin der pendelnd gelagerte Getriebemotor seine Lage verändert und eine Neigung einnimmt, welche mittels einer pneumatischen oder hydraulischen Druckdose gemessen wird.
  • Diese Größe hängt u.a. von der Masse des Fahrzeugs ab, denn je größer diese Masse und damit die Achslast des Fahrzeuges ist, um so größer ist das erforderliche Drehmoment, das erzeugt werden muß, um die Räder in Drehung zu versetzen. Entsprechend größer ist auch die Masse, welche beim Bremsvorgang auf die Verzögerung einwirkt.
  • Bei dem elektrischen Meßsystem wird ein feststehender Getriebemotor, vorzugsweise ein Asynchronmotor verwendet, bei dem über ein Kettentrieb zwei Bremsrollen angetrieben werden. Für die Messung ist es erforderlich, die Leerkennlinie des Elektromotors zu kennen und zu verwenden. Der Elektromotor nimmt beider Abbremsung der Rollen durch die zu messende Bremse eine höhere Leistung auf, so daß diese Leistungsaufnahme ein Maß für die Wirkung der Bremsen ist. Eine solche erhöhte Leistungsaufnahme des Motors ist meßbar und eichfähig, so daß diese Werte zur Bestimmung der Bremskraft verwendet werden können.
  • Bei den bisher bekannten Prüfständen für Eraftfahrzeugbremsen werden überwiegend fest installierte Tandemanordnungen verwendet, die mit einer ebenfalls feststehenden Meßanzeige versehen sind. Hierbei werden die Meßwerte einer jeden Bremse eines Rades gesondert durch Analoganzeige dargestellt, die der Prüfer,der während des Prüfvorganges die Bremsen im Kraftfahrzeug betätigt, in einer bestimmten Entfernung ablesen muß. Ein weiterer Nachteil einer solchen stationären Anordnung besteht darin, daß die Tendenz der Meßwerte während der Prüfung nicht ohne weiteres und unmittelbar erkannt werden kann, da der Prüfer hierzu während des gesamten Neßvorganges den Verlauf beider Zeiger gleichmäßig beobachten müßte, wobei erschwerend hinzukommt, daß dieser Zeigerablauf nicht registriert wird, so daß ein späterer Vergleich und eine nachfolgende Auswertung der aussagungskräftigen Tendenz des Messungsverlaufes nicht möglich ist. Die Zeiger der Analoganzeige bleiben bei dem erreichten Endwert stehen, so daß lediglich diese Meßwerte ausgewertet und untereinander verglichen werden können.
  • W;e e sich in der Praxis herausgestellt hat, sind jedoch Zustände der Bremsen möglich, bei denen beide Bremsen der Fahrzeugräder bis zu bestimmten Werten gleichmäßig arbeiten und erst danach ein unterschiedliches Verhalten zeigen. Aus diesen Meßwerttendenzen lassen sich jedoch bestimmte Eigenschaften, beispielsweise der Abnutzungsgrad der Bremsen ermitteln. Es ist daher von besonderer Bedeutung, sowohl die Tendenz, als auch die Endwerte einer Bremswertmessung zum Vergleich festzuhalten und auszuwerten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Prüfstand für Kraftfahrzeugbremsen vorzuschlagen, bei dem sämtliche Steuer- und Kontrollvorgänge von einer Bedienungsperson durchgeführt werden können und sowohl die ermittelten Meßwerte, als auch die Meßwerttendenzen zum Vergleich festgehalten werden können.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei dem eingangs aufgeführten Prüfstand für Fahrzeugbremsen das Meß- und Antriebssystem einen die Bremsrollen antreibenden Elektromotor, vorzugsweise Asynchronmotor aufweist, welcher mit einem Meßwertaufnehmer zur Messung der Motordrehzahl versehen ist, daß zur Messung der Drehzahl des Fahrzeugrades der zu prüfenden Bremse zwischen dem Bremsrollenpaar eine Drehzahlsonde angeordnet ist und daß die Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung über ein flexibles Kabel mit dem Meß- und Antriebssystem verbunden ist, und die Betätigungs- und Meßwertanzeige zwei digitale Meßwertanzeigen mit je einem aus Mikroprozessoren bestehenden Meßwertspeicher aufweist.
  • Zur Bestimmung der Bremskraft werden gemäß der Erfindung die vom Meßwertaufnehmer fortlaufend gemessenen Meßwerte der Drehzahl des Asynchronmotors, vermindert um die ermittelten Werte der Periodendauer der Synchrondrehzahl, mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert und zur Nullpunktkorrektur mit der Drehzahlabweichung des leerlaufenden Bremsenprüfstandes die Differenz gebildet, gemäß der Beziehung FB= E (T - T5) - Nk In Weiterbildung der Erfindung ist der Prüfstand mit einem zweiten Prüfstand gleicher Art elektrisch zu einer Tandemanlage gekoppelt, wobei die Meßwerte einer gemeinsamen mit einem flexiblen Kabel verbundenen Betäti.gungs- und Meßwertanzelgevorrichtung zugeführt werden, welche die ermittelten Meßwerte gleichzeitig und fortlaufend für jede zu messende Bremse der Räder einer Fahrzeugachse auf je einer digitalen Meßwertanzeige anzeigen.
  • Die Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung ist in vorteilhafter Weise als tragbares Handgerät ausgebildet. Weiterhin ist es vorteilhaft, die digital angezeigten Meßwerte gleichzeitig einem Drucker zuzuführen, wobei der Drucker alle Meßwerte, die durchfahren wurden, aus druckt.
  • In Weiterbildung der Erfindung schaltet eine Blockierauslösung den Antrieb der Bremsrollen bei der Bremsprüfung kurz vor dem Stillstand der Fahrzeugräder ab, wobei die Meßwertanzeigen die zugeordneten Spitzenmeßwerte festhalten.
  • D;e Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Hierbei zeigt die Figur eine schematische Darstellung eines Prüfstandes mit einem nur in Umrissen aufgezeigten gleichartigen Prüfstand, welche gemeinsam mit einer Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung über ein flexibles Kabel verbunden sind.
  • Der Prüfstand 11 und ein gleichartiger jedoch nur in Umri.ssen dargestellter Prüfstand 12 sind über ein flexibles Kabel 7 bzw. 13 mit einer Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung 6 verbunden.
  • Ein Elektromotor 1, der vorzugsweise als Asynchronmotor ausgebildet ist, treibt das Bremsrollenpaar 3 und 4 über Rollenketten 14 und 15 an. Zwischen den Rollen 3 und 4 befindet sich eine Drehzahlsonde 5, die über eine Verbindungsleitung 16 mit einem Anschlußkasten 17 verbunden ist. In den Anschlußkasten führt die elektrische Drehstromversorgung 18 sowie eine 24 Voltversorgung für die Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung 6, die im folgenden zur Abkürzung als Handsteuergerät bezeichnet wird. Auf der Welle 19 des Motors 1 befindet sich das Zahnrad 20, welches über die Rollenkette 15 und Zahnrad 21 die Bremsrolle 3 antreibt, auf deren Achse ein weiteres Zahnrad 22 die Bremsrolle 4 über die Rollenkette 14 und Zahnrad 23 antreibt. Mit Hilfe des Meßwertgebers 2 wird die Drehzahl des Asynchronmotors gemessen.
  • Das Handsteuergerät 6 ist mit zwei Digitalanzeigen 8 und 9 ausgerüstet, wobei jede Anzeige die Meßwerte eines Prüfstandes anzeigt. Ein Tastschalter 24 dient dazu, den Elektromotor einzuschalten, wobei dieser 'Tastschalter 24 während des gesamten Meßvorganges betätigt wird.
  • Der Tastschalter 25 löst das Kommando "speichern" aus, wodurch der erzielte Bremswert angezeigt wird. Mit 26 ist ein Vorwahlschalter bezeichnet, mit dessen Hilfe der Elektromotor 1 vorwärts oder rückwärts geschaltet werden kann.
  • Zur Durchführung der Messung wird der Asynchronmotor 1 durch Betätigung des Tastschalters 24 eingeschaltet und der Motor treibt über die beschriebenen Follenketten 14 und 15 S und die entsprechenden Zahnräder 20,21,22 und 23 das Bremsrollenpaar 3 und 4 an, auf dem sich das zu prüfende Fahrzeugrad befindet. D;e Oberfläche der Bremsrollenpaare ist zur Erhöhung der Reibung geriffelt ausgebildet, so daß das zu bremsende Fahrzeugrad angetrieben wird. Der Meßwertgeber 2 registriert während des gesamten Prüfvorganges die Drehzahl des Asynchronmotors und führt die gemessenen Werte dem im Handsteuergerät vorhandenen Rechner zu. Bei der Bremsung des Fahrzeugrades wird der Motor starker belastet, wodurch ein Drehzahlabfall bewirkt wird. Bei bekannter Abhängigkeit von Motorlast und Motordrehzahl wird aus dem Drehzahlabfall die Bremskraft ermittelt. Um eine schnellere Reaktion zu ermöglichen wird jedoch statt der Frequenz der reziproke Wert, nämlich die Periodendauer gemessen. Nach der Beziehung FB=K (T-T5). Hieroei bedeuten FB= Bremskraft, K = einen Proportionalitätsfaktor, Ts = die Periodendauer der Synchrondrehzahl und Ip T =den vom Meßwertgeber 2 ermittelten Meßwert. Da der Proportionalitätsfaktor K nicht konstant ist , erfolgt die Zuweisung von (T-Ts) zu FB über eine manuell errechnete Tabelle.
  • trm die Drehzahlabweichung des leerlaufenden Bremsprüfstandes kompensieren zu können, ist eine Nullpunktkorrektur vorgesehen, wobei aus der Stellung eines Potentiometers der Wert Nk abgeleitet wird. Hieraus ergibt sich die Beziehung Fb=K (-T - Nk.
  • Aufgrund der mechanisch ausgeführten Meßanordnung schwanken die realen Meßwerte für T außerordentlich.
  • Aus diesen Gründen wird zunächst eine Glättung durchgeführt, bevor ein Meßwert als T in der o.a. Gleichung verwendet wird.
  • Der Prüfstand nach der Erfindung ist mit einer Blockiervorrichtung versehen, wofür die Drehzahlsonde 5 verwendet wird. Mit Hilfe der Drehzahlsonde 5 wird die Drehzahl des von den Bremsrollen 3 und 4 angetriebenen Fahrzeugrades gemessen und die Meßwerte werden dem Rechner in dem Handsteuergerät 6 zugeführt. Erreicht die Bremskraft der zu prüfenden Bremse eine derartige Größe, daß das Fahrzeugrad nahezu zum Stehen kommt, so wird kurz vor dem Stillstand der Bremsrollen 3 und 4 die automatisch wirkende Blockierauslösung tätig und es wird ein Bremsspitzenwert angezeigt und der Antrieb der Bremsrollen 3 und 4 schaltet ab. Die Sicherheitseinrichtung wird vorzugsweise auf 10 % Schlupf eingestellt und der ermittelte Spitzenmeßwert kann gesondert abgerufen werden. Bei einem solchen Zustand weicht die Drehzahl der Drehzahl sonde 5 von der Drehzahl der Bremsrolle um einen bestimmten Betrag ab, so daß durch Vorgabe einer definierten Größe kurz vor der Blockierung eine Auslösung derart erfolgen kann, daß der Elektromotor 1 abgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Spitzenmeßwert erfaßt und angezeigt.
  • Der Prüfstand nach der vorliegenden Erfindung kann als Single- oder Tandemanlage verwendet werden, wie in der Figur dargestellt ist, so daß bei der Tandemanlage die Bremsen der Räder einer Achse gleichzeitig geprüft werden können. Die Erfindung ermöglicht es, daß nicht nur die gemessenen Spitzenwerte registriert werden, sondern der gesamte Verlauf der Messung, so daß auch die Meßtendenzen der zu prüfenden Bremsen einer Achse verfolgt und registriert werden können.
  • Aus diesen Tendenzen lassen sich weitere Schlüsse auf den Zustand der Bremsen ziehen.
  • Besonders vorteilhaft ist es jedoch, daß mit Hilfe des Prüfstandes nach der Erfindung die Arbeitsplatzstruktur einer Werkstatt geändert und flexibel gestaltet werden kann, z.B. durch den Einbau eines Tandemsatzes in eine Vier-Säulenhebebühne, Mit Hilfe der Laufrollen 27 und der Führungsgriffe 28 ist ein fahrbarer Einsatz möglich, so daß der Prüfstand zu dem zu prüfenden Fahrzeug gebracht werden kann.

Claims (8)

  1. Patentansprüche 1. Prüfstand für Fahrzeugbremsen mit einem Meß- und Antriebssystem, welches elektrisch angetriebene und zueinander parallel liegende Bremsrollen aufweist und mit einer Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß 1.1 das Meß- und Antriebssystem einen die Bremsrollen antreibenden Elektromotor (1), vorzugsweise Asynchronmotor aufweist, welcher mit einem Meßwertaufnehmer (2) zur Messung der Motordrehzahl versehen ist, 1.2 zur Messung der Drehzahl des Fahrzeugrades der zu prüfenden Bremse zwischen dem Bremsrollenpaar (3,4) eine Drehzahlsonde (5) angeordnet ist, 2.1 die Betätigungs- und Meßwertanzeigevorrichtung (6) über ein flexibles Kabel (7) mit dem Meß- und Antriebssystem verbunden ist und 2.11 zwei digitale Meßwertanzeigen mit einem aus Mikroprozessor bestehenden Meßwertspeicher aufweist.
  2. 2. Prüfstand nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß zur Bestimmung der Bremskraft die vom Meßwertaufnehmer (2) fortlaufend gemessenen Meßwerte der Drehzahl des Asynchronmotors, vermindert um die ermittelten Werte der Periodendauer der Synchrondrehzahl, mit einem Proportionalitätsfaktor multipliziert werden und zur Nullpunktkorrektur mit der Drehzahlabweichung des leerlaufenden Bremsenprüfstandes die Differenz nach der folgenden Beziehung gebildet wird: FB= K ( - T5) -Nk Hierbei bedeuten: Bremskraft K = Proportionalitätsfaktor T =Meßwert T5 = Periodendauer der Synchrondrehzahl.
  3. Nk= Nullpunktkorrektur 3. Prüfstand nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß dieser mit einem zweiten Prüfstand elektrisch zu einer Tandemanlage gekoppelt ist und die Meßwerte einer Betätigungs-und Neßwertanzeigevorrichtung (6) zugeführt werden, welche die ermittelten Meßwerte gleichzeitig und fortlaufend für jede zu messende Bremse der Räder einer Fahrzeugachse auf je einer digitalen Meßwertanzeige (8,9) anzeigt.
  4. 4. Prüfstand nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Betätigungs-und Neßwertanzeigevorrichtung (6) als tragbares Handgerät ausgebildet ist.
  5. 5. Prüfstand nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die digital angezeigten Meßwerte speicherbar und einem Drucker (10) zuführbar snd.
  6. 6. Prüfstand nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Meßwertanzeige(8,9) von ca. zwanzig zugeführten Meßwerten/pro Sekunde und pro Meßreihe drei Meßwerte interpoliert und zur Anzeige bringt
  7. 7. Prüfstand nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß eine Blockierauslösung den Antrieb(1) der Bremsrollen (3,4) bei der Bremsprüfung kurz vor dem Stillstand der Fahrzeugräder abschaltet und daß die Meßwertanzeigen (8,9) die zugeordneten Spitzenmeßwerte anzeigen.
  8. 8. Prüfstand nach Anspruch 5, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß mit Hilfe der vom zu messenden Fahrzeugrad angetriebenen Drehzahl sonde (5) eine drehzahlabhängige Spannung erzeugt wird, welche zur Blockierauslösung mit einer vorgegebenen erzeugten Spannung verglichen wird.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3233960C1 (de) * 1982-09-14 1984-02-16 Fredi 4200 Oberhausen Süther Bremsprüfeinrichtung für Kraftfahrzeuge
DE3617263A1 (de) * 1986-05-22 1987-11-26 Tech Ueberwachungs Verein Rhei Verfahren zur funktionspruefung von fahrzeugbremseinrichtungen mit automatischem blockierverhinderer und einrichtung zur funktionspruefung von fahrzeugbremseinrichtungen, insbesondere zur durchfuehrung des verfahrens
DE9311524U1 (de) * 1993-08-02 1993-10-21 Maschinenbau Haldenwang GmbH & Co KG, 87490 Haldenwang Vorrichtung zur Anzeige und Steuerung von Bremsdruck-Prüfanlagen für Kraftfahrzeuge
EP1729104A1 (de) * 2005-05-27 2006-12-06 MAN Nutzfahrzeuge Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung von Bremsenprüfungen bei Kraftfahrzeugen mit Druckluftbremsanlage

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