DE3017410A1

DE3017410A1 - Verfahren zur ueberpruefung des bremssystems eines fahrzeugs und schaltungsanordnung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3017410A1
Application number: DE19803017410
Authority: DE
Inventors: Rinaldo Mapelli
Original assignee: SIMPES DUE SpA
Current assignee: SIMPES DUE SpA
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1980-05-07
Publication date: 1980-11-13
Also published as: IT7967962A0; GB2049200A; IT1119083B; DK183580A

Description

Beschreibung;

Die Erfindung befaßt sich mit einem Prüfverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie mit Schaltungsanordnungen zur Durchführung dieses Prüfverfahrens. Anwendungsgebiet der Erfindung sind Prüfstände, welche man in Werkstätten zu Diagnosezwecken verwendet und welche durch direktes Messen verschiedener Parameter den Wirkungsgrad vieler Betriebssysteme abzuschätzen gestatten, welche sich in Straßenfahrzeugen befinden. Insbesondere geht es um die Überprüfung des Bremssystems, über welches die bekannten Prüfstände Informationen auf einer Sichtanzeige und/oder einem Schreiber in digitaler und/oder graphischer Darstellung liefern.

Bei den bekannten Prüfständen werden die überprüften Parameter in Echtzeit angezeigt. Dies ist ein klarer Nachteil bei dynamischen Prüfungen, in denen die Parameter und damit auch deren Messungen plötzlichen Änderungen unterliegen. In diesem Fall werden die Ablesungen unzuverlässig oder ganz unmöglich. Ein typisches Beispiel dafür sind Bremsenprüfstände für Straßenfahrzeuge. Diesen Bremsenprüfständen liegt das Konzept zugrunde, die von einem Bremsenpaar ausgehende Bremswirkung über die Fahrzeugreifen auf eine angetriebene Walze zu übertragen} dabei werden Schwankungen der Bremswirkung durch geeignete Lastaufnehmer über den ganzen Bereich bis zum Beginn des Blockierens der Bremsen gemessen. Auf diese Weise ist ös möglich, die Verstärkung der Bremspedalkraft, die Ansprech—

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zeit der Komponenten des Bremskreises, den Wirkungsgrad der Bremsbeläge des hydraulischen Steuerkreises und ggfs. des Bremskraftverteilers und den Ausgleich der Bremskraft eines Bremspaares, welches auf ein jedes Rad einwirkt, zu bestimmen.

Es ist einleuchtend, daß wenigstens zur Bestimmung eines Teils dieser Parameter (z.B. Bremskraftausgleich, Ansprechverzögerung, Wirksamkeit der Bremsbeläge etc.) sehr rasche Bremsvorgänge und Lastwechsel auslösen muß, was es unmöglich macht, in Echtzeit angezeigte Meßwerte korrekt abzulesen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu überwinden und bei einem Prüfstand insbesondere für Bremsen eine Anzeige zu schaffen, die auch das Ablesen sehr schnell variierender Meßwerte erlaubt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch eine Schaltungsanordnung mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen. Vorteilehafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist ein Vorteil der Erfindung, daß auch bereits bestehende konventionelle Prüfstände mit einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung nachgerüstet werden können. Ferner können die Meßergebnisse nun in jeder einzelnen Phase des PrüfVorgangs genau beobachtet werden. Es ist auch möglich, durch eine entsprechende

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Meßwertverarbeitung, Gleichgewichts- oder Ausgleichsbedingungen für den Bremsvorgang des untersuchten Fahrzeugs unter Berücksichtigung gewisser Besonderheiten des Fahrzeugs zu gewinnen.

Mit der Erfindung ist es möglich, die gewonnenen Meßwerte als Absolutwerte oder Relativwerte (z.B. Prozentangaben) in-Echtzeit ('real time) abzuspeichern und wiederholt zeitlich gedehnt, vorzugsweise in einer Zeitspanne, die ein Mehrfaches der Zeitspanne in Echtzeit beträgt, aus den Speichern zu lesen und darzustellen (Zeitlupe). Auf diese Weise können auch Vorgänge, die sich in Echtzeit nicht oder nur ungenügend beobachten lassen, beobachtet werden.

Das Maß der Zeitdehnung ist vorwählbar und kann auch an die jeweils verwendete Anzeigevorrichtung angepaßt werden, z.B. an die Trägheit eines mechanischen Meßwertschreibers.

Nachfolgend wird die Erfindung weiter anhand einer Zeichnung erläutert, welche das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung als Beispiel zeigt.

Das Schaltbild zeigt einen linken Lastaufnehmer CS und einen rechten Lastaufnehmer CD, welche nicht dargestellten linken und rechten Walzen eines konventionellen BremsenprüfStandes für Straßenfahrzeuge zugeordnet sind. Die Lastaufnehmer CD und CS sind vorzugsweise solche Meßfühler, die mit Dehnungsmeßstreifen

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arbeiten und in an sich bekannter Weise die von den Reifen des zu prüfenden Fahrzeugs auf die Walzen übertragenen Kräfte messen und in elektrische Meßsignale umformen. Der Ausgang der Lastaufnehmer CS und CD ist über Analog-zu-Digitalwandler DTS bzw. DTD mit dem Eingang eines Mikroprozessors MCP und parallel dazu mit den Eingängen zweier Digitalspeicher MS und MD verbunden. Die Digitalspeicher werden wahlweise durch eine schneilaufende Uhr OS für das Aufzeichnen und durch eine langsam laufende Uhr OL für das Lesen gesteuert; die Impulsrate der Uhren ist derart veränderlich, daß die Lesezeit auf das vierbis zehnfache der Aufzeichnungszeit (welche der Echtzeit des Meßvorgangs entspricht) gedehnt werden kann. Zwischen dem Mikroprozessor MCP, den Speicherausgängen und den Analog-zu-Digitalwandlern DTS und DTD liegt ein von Hand betätigbarer Umschalter C, der mittels zweier Schaltkontakte C. und Cp den Mikroprozessoreingang mit den Ausgängen der Analog-zu-Digitalwandler DTS und DTD entweder direkt oder aber über die Speicher MS und MD verbindet.

Gleichzeitig mit diesem Umschalten von der unmittelbaren Verbindung des Mikroprozessors mit den Analog-zu-Digitalwandlern auf die mittelbare Verbindung über die Speicher MS und MD werden diese Speicher durch zwei weitere Schaltkontakte C, und C- von der schnellaufenden Uhr OS für das Aufzeichnen getrennt und mit der langsam laufenden Uhr OL für das Lesen verbunden. Der Mikroprozessor MCP erhält außer den Signalen von den Lastaufnehmern

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CS und CD bzw. den Speichern MS und MD noch weitere Signale von einer Gruppe SC von Meßfühlern mit Informationen über die Drehzahl der Walzen des Prüfstandes und über die Lage des Fahrzeugs über den Walzen, ferner eine Folge von Steuersignalen, welche von einer handbetätigten Programmier-Schalttafel Q^ herkommen. Der Mikroprozessor MCP liefert in einer ersten Dreiergruppe von Ausgängen IL, Up und U- den augenblicklichen Wert der Bremswirkung F des linken Rades, F, des rechten Rades und die Differenz F - F , dieser beiden Bremswirkungen als Maß

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für die Ungleichmäßigkeit der Bremskraftverteilung. An einer weiteren Dreiergruppe von Ausgängen U^, U₁- und U_fi liefert der Mikroprozessor die Spitzenwerte der Bremswirkung beim Übergang von der Haftreibung des Reifens auf der Walze des Prüfstands zur gleitenden Reibung (Grenze zum Blockieren), ferner die Ungleichmäßigkeit der Bremswirkungsverteilung in Form einer Differentialgröße, welche gemäß einer mathematischen Funktion j\ F % als Prozentangabe erscheint und bezogen ist auf die vom Fahrzeuggewicht bestimmte Haftkraft des untersuchten Fahrzeugs. Die Dreiergruppen von Ausgängen werden wahlweise auf drei Anzeigeeinrichtungei ST.*, ST«, ST_ geschaltet, welche Zeigerinstrumente, Anordnungen von Leuchtdioden, Flüssigkristallanzeigen, Schreiber, X-Y-Schreiber oder sonstige bekannte Anzeigeeinrichtungen sein können. Das Umschalten der Anzeigeeinrichtungen ST^, STp und ST- von der einen Dreiergruppe U^, U₂, U₃ auf die andere Dreiergruppe U₄, U₅, U₆ von Ausgängen besorgt in der Abfolge vom Mikroprozessor MCP

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gesteuert am Ende einer jeden Prüfung ein weiterer Umschalter Cy.; unter dem Ende einer Prüfung wird hier jener Moment verstanden, an dem wenigstens ein Fahrzeugreifen die Grenze zwischen Haften und Gleiten auf der Walze erreicht. Weitere Mikroprozessorausgänge sind vorgesehen für eine Leuchtanzeige Q₂ und einen Block Q₃ für die Kontrolle der Aufeinanderfolge von Start und Stop und die allgemeine Betriebskontrolle der verschiedenen Teile des PrüfStandes.

Mit den erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen wird eine Messung zunächst in Echtzeit durchgeführt, um auf diese Weise eine qualitative Anzeige von Augenblickswerten, Spitzenwerten und prozentualen Abweichungen der gemessenen Parameter (Bremskraft, rechts und links, augenblickliche und prozentuale Ungleichmäßigkeit der Bremswirkung) zu erhalten; am Ende einer jeden Prüfung erfolgt automatisch durch den Mikroprozessor MCP das Umschalten der Mikroprozessorausgänge, auf die Anzeigeeinrichtungen STy,, ST„, ST-.. Wenn das Fahrzeug vom Prüfstand heruntergefahren ist, wird von der prüfenden Person der Wiederholknopf TR gedrückt und damit der Umschalter C betätigt, wodurch die Ausgänge der Speicher MS und MD sowie die Leseuhr OS mit den Mikroprozessoreingängen verbunden werden. Nun kann man die Meßergebnisse noch einmal auslesen und anzeigen lassen, und zwar langsamer als in Echtzeit. Das Verhältnis der Echtzeit zur gedehnten Zeit beim Lesen des Speicher-

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Inhalts ist gleich dem Verhältnis der Geschwindigkeiten der Uhren für das Aufzeichnen der Meßwerte und das Lesen der Meßwerte. Die Zeitdehnung für die Wiederholung der Meßwert— anzeige wird abgestimmt auf die benutzten Anzeigeeinrichtungen sie erreicht ihr Maximum, wenn die Meßwerte durch mechanische Schreiber, graphisch dargestellt werden.

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Claims

PATE VTAN WALTE
DR. RUDOLF BAUER · D5PL.-ING. HELMUT HUBBUCH DIPL.-PHYS. ULRICH TWELMEIER
30Π410
WESTLICHE 29-31 (AM LEOPOLDPLATZ) D-753O PFORZH El Mt-(WEST-QERM ANY}«- ^P (O72S1) 1O22OO/7O
5. Mai 1980 III/Be

SIMPES DUE S.ρ.Α., 1-10092 Beinasco (Prov. Turin), Italien

"Verfahren zur Überprüfung des Bremssystems eines Fahrzeugs und Schaltungsanordnung zu seiner Durchführung"

Patentansprüche;

( 1. J Verfahren zur Überprüfung des Bremssystems eines Fahrzeugs

auf seine Wirksamkeit durch Messen der auf die Fahrzeugräder übertragenen Bremswirkung und Anzeigen der analogen Meßsignale, gekennzeichnet durch die nachfolgenden Schritte:

1.1. die an den Rädern als Maß für die Wirksamkeit der Bremsen gewonnenen analogen Meßsignale werden in digitale Signale umgewandelt,

1.2. die Meßsignale werden in Echtzeit verarbeitet, angezeigt und gleichzeitig gespeichert,

1.3. die gespeicherten Signale werden aus dem Speicher zeitlich gedehnt gelesen und dargestellt.

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2. Schaltungsanordnung in einem Prüfstand mit Walzen zur Aufnahme eines linken und eines rechten Fahrzeugrades zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

2.1. den Walzen des PrüfStandes Lastaufnehmer (CS, CD) zugeordnet und über Analog-zu-Digitalwandler (DTS,DTD) mit den Eingängen eines Mikroprozessors (MCP) und je eines Digitalspeichers (MSjMD) verbunden sind, welche durch zwei Uhren (OLjOS) gesteuert werden, von denen eine Uhr (OS) den Takt der Speicher (MS,MD) während des Speicherns und die andere Uhr (OL) den Takt der Speicher (MS,MD) während des Lesens der Speicher (MS, MD) steuert und der Lesetakt langsamer ist als der Takt während des Speichers;

2.2. daß zwischen den Analog-zu-Digitalwandlern (DTS,DTD) und Speichern (MS, MD) einerseits und den Uhren (OL, OS) und dem Mikroprozessor (MCP) andererseits ein handbetätigter Umschalter (C) vorgesehen ist, welcher mit den Mikroprozessoreingängen wahlweise entweder beide Lastaufnehmer (CS, CD) zur Meßwertverarbeitung in Echtzeit oder beide Speicher (MS,MD) samt langsam laufender Uhr (OL) verbindet, im letztgenannten Fall zum Zweck des Lesens der gespeicherten Meßdaten bei gedehntem Zeitablauf;

2.3. und daß dem Mikroprozessor (MCP) zur Anzeige der verarbeiteten Meßwerte ein Anzeigegerät (ST^, ST₂, ST₃) und/oder Schreiber

nachgeschaltet ist.

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3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastaufnehmer (CS, CD) solche sind,

die mit Dehnungsmeßstreifen arbeiten.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (MCP) auf sechs Ausgängen, die zu zwei umschaltbaren Dreiergruppen (U.., Up, U-. bzw. U₄, U-, Ug) zusammengefaßt und durch einen Umschalter (C.) mit einer Gruppe von drei Anzeigeeinrichtungen (ST^, ST₂, ST₃) verbindbar sind, die augenblickliche Bremswirkung für das jeweilige recht und linke Rad, den Grad der Ungleichheit dieser beiden Bremswirkungen gemessen in Einheiten ihrer Differenz, die Spitzenwerte der Bremswirkung an der Blockiergrenze und ferner das prozentuale Ausmaß der Ungleichheit dieser Spitzenwerte bezogen auf das Gewicht des jeweils überprüften Fahrzeugs liefert.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (MCP) den Umschaltvorgang des Umschalters (C.) der Mikroprozessorausgänge (U,, bis Ug) am Ende des PrüfVorgangs (an der Blockiergrenze) steuert und mit weiteren Ausgängen (Q-, Q₃) zur Überwachung des Betriebs des Prüfstands versehen ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Mikroprozessors

(MCP) Signale verwendet werden, die von der korrekten Stellung des Fahrzeugs auf dem Prüfstand abgeleitet sind.

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