DE3218806A1 - Verfahren und vorrichtung zum messen von bremswirkungen eines kraftfahrzeuges - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum messen von bremswirkungen eines kraftfahrzeugesInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Bremswirkungen eines Kraftfahrzeuges
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen von Bremswirkungen eines Kraftfahrzeuges. Gegenstand
der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Messen dieser Bremswirkungen des Kraftfahrzeuges.
Wie bekannt, können die Bremswirkungen, in erster Linie die Bremsverzögerung eines Kraftfahrzeuges, mit nicht
ortsfesten Einrichtungen gemessen werden, die meistens nach dem Prinzip der Flüssigkeitsäule oder des Bewegungsmasse-Federsystems
arbeiten. Diese Einrichtungen haben den wichtigen Vorteil der einfachen und billigen
Ausführung. Nachteilig ist es jedoch, daß die Messungen nur mit fahrenden Fahrzeugen durchgeführt werden können,
wcfür eine Versuchsstrecke benötigt wird, die wegen der großen Verkehrsdichte nicht immer zur Verfugung steht.
Außerdem haben diese Messungen einen verhältnismäßig
großen Aufwand an Arbeitszeit und Kraftstoff.
Der größte Nachteil der nicht ortsfesten Einrichtungen kann aber darin erblickt werden, daß sie keinen Wert
für die einzelnen Räder liefern, sondern nur für das Fahrzeug als Ganzes. Die Fahreigenschaften des Fahrzeuges
werden bekanntlich durch das Bremsverhalten der einzelnen Räder bestimmt; deshalb müssen diese Werte
für jedes Rad gesondert bestimmt werden. 30
Die in den letzten zwei Jahrzehnten sich immer mehr verbreitenden ortsfesten Bremskraftprüfstände bezwecken
die Behebung der mit den nicht ortsfesten Einrichtungen verbundenen Schwierigkeiten. Die ortsfesten Bremskraftprüfstände
sind meistens mit Rollenpaaren versehen, die von einem elektrischen Motor angetrieben sind, wie es
z.B. in der DD-PS 89022 beschrieben ist. Die Räder der
Vorderachse und der Hinterachse werden gesondert ge-
ti
prüft, wobei durch Bremsen der auf dem Rollenpaar befind- |
liehen Räder eine Bremskraft zwischen den Berührungsflä- |
chen der Räder und der Rollen entsteht. |
lisch oder elektronisch an die Anzeigeuhren gegeben. . jj
Mit diesen Einrichtungen wird also die Bremskraft für
jedes Rad gesondert gemessen und angezeigt. Bei meh-
jedes Rad gesondert gemessen und angezeigt. Bei meh-
reren Typen wird auch ein Bremspedalkraftmesser mit
dem Prüfstand verbunden. Mit diesen Einrichtungen
können die Messungen an dem Bremssystem eines Kraftfahrzeuges in der Werkstatt, in der autodiagnostischen- , technologischen Maschinenreihe durchgeführt werden.
dem Prüfstand verbunden. Mit diesen Einrichtungen
können die Messungen an dem Bremssystem eines Kraftfahrzeuges in der Werkstatt, in der autodiagnostischen- , technologischen Maschinenreihe durchgeführt werden.
Die groben Fehler der: Radbremsen können ausgefiltert %
werden.
daß mit deren Hilfe nur die Bremskraft und keine ande- ;
^O ren Bremswirkungen wie Bremsverzögerung, Abbremsung .·
usw. ermittelt werden können. Die manchmal beträcht- ■;*
liehen Unterschiede in den Belastungen der einzelnen 3
der einzelnen Räder nicht gemessen wird. Es wird also sj
nur diejenige Bremskraft angezeigt, die bei der ge- fj
gebenen Belastung infolge der Haftreibkraft zwischen $
den Rollen und den Gummireifen zustande kommen kann. ^
das Bremssystem erzeugt werden kann unc" die eigent- s'
lieh benötigt wird, also nicht die erreichte Ver- |
zögerung. Bei den herkömmlichen Prüfungen wird die- 8
ser Aspekt subjektiv durch das Prüfungspersonal be- |
' urteilt, und die Erfahrungswerte der einzelnen Kraft- b
fahrzeugtypen werden miteinander verglichen! η
ξ|
Das oben erwähnte Problem der Prüfungen verschlimmert ;-j sich noch bei den neueren Kraftfahrzeugtypen, die mit
32Ί8806
|i sind. Diese Bremskraftsteuereinheiten können mit den
ü kontrolliert werden, da eben die Belastung der Räder
;ji Die Erfindung bezweckt die Behebung der Unzulängl ich-
£ keiten der bekannten Meßverfahren und Meßeinrichtungen
i ίο
!:; Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine
;; Vorrichtung zu schaffen, mit welchen das technische
ys Niveau der Bremsprüfungen, angehoben werden kann, in-
i'i dem die Möglichkeit der Messung von zusätzlichen
t 15 Bremswirkungen als der Bremskraft gegeben wird.
fl nur die Bremskraft, sondern auch das Gewicht, mit wel-
ί der gemessenen Werten durch Berechnungen ermittelt
U werden.
|5 Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zwischen dem
y 25 Boden und einem gebremsten Rad des Kraftfahrzeuges
■1 , die Bremskraft gemessen und die zur Identifizierung
·'.; des Kraftfahrzeuges erforderlichen Angaben werden
;* registriert, wobei sich dieses Verfahren dadurch
ί' kennzeichnet, daß an jedem Rad nicht nur die Brems-
£■ 30
f} ■ kraft, sondern auch das das Rad belastende Gewicht
r gemessen wird, und daß von der Bremskraft und der
j gemessenen Radlast weitere Parameter der Bremswir-
kungen durch selbsttätige Berechnung abgeleitet wer-
'; den. Die Bedeutung dieser Lösung besteht darin, daß
<ΐ< 3 5
durch dieses Verfahren die Möglichkeit gegeben 1st,
jpj auch das die einzelnen Räder belastende Gewicht 1n
Il tilt
mitteln, die für die Bremswirkungen eines Kraftfahrzeuges charakterisch sind.
Die an den Rädern durchgeführten Messungen können erfindungsgemä'ß
durch die Messung der Bremspedalkraft ergänzt werden, wobei die zu einer gegebenen Bremswirkung
erforderliche Fußkraft (die auf das Bremspedal ausgeübte Kraft) ermittelt werden kann.
und die zur Identifizierung des Kraftfahrzeuges erforderlichen
Angaben können gemäß der Erfindung angezeigt und/oder registriert werden. Die Registrierungen
können dann z.B. bei den amtlichen technischen
1^ Oberprüfungen weitere Anwendung finden.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens können als
weitere Parameter der Bremswirkungen der Bremsver-
zögerungswert, der Prozent-Wert der Abbremsung und 20
der Prozent-Wert der Abweichung der Bremsverzögerungen der einzelnen Räder ermittelt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann insbesondere
in der folgenden Weise vorgegangen werden. Es wird an jedem Rad des Kraftfahrzeuges das senkrechte Lastgewicht
G und in herkömmlicher Weise die Bremskraft B zwischen dem Boden und dem Rad gemessen. Aus diesen
Angaben kann die Bremsverzögerung b wie folgt berechnet werden:
worin
35
35
2 g die Gravitationskonstante: 9,81 m/s
sind.
I II »tit·· ·· ·
• I · « 111 · · ·
a al · · ι · · l·
till·) tr··
•!■ll «ill· ···<
Im mehreren Ländern wird anstatt der Bremsverzögerung b der Prozent-Wert der Abbremsung F vorgeschrieben,
der das Verhältnis der erreichten Bremskraft B zu dem Gewicht G angibt:
F = _|_ · 100 Unter Berücksichtigung der Formel (1) ist:
F = -|- . 100 [%] ,
2
und wenn g = 10 m/s , dann ist
und wenn g = 10 m/s , dann ist
F = yjj- . 100 = b . 10 [%]
15
Wie allgemein bekannt, kann während eines Bremsvorganges eine maximale Bremsverzögerung b χ ermittelt werden.
Weiterhin kann eine Durchschnittsbremsverzögerung b. berechnet werden, die die durchschnittliche Verzögerung
des Kraftfahrzeuges von dem Beginn bis zum Ende des Bremsvorganges angibt.
Die durchschnittliche Verzögerung hängt in erster Reihe
von dem technischen Zustand der Bremsvorrichtung des Kraftfahrzeuges und dann von dem Können und der Fertigkeit,
des Fahrers, sowie von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges vor dem Beginn des Bremsens und von
der Schwerpunktslage ab.
Die amtlichen Vorschriften legen eine bestimmte durchschnittliche Verzögerung fest.
Nach der Fachliteratur ist die durchschrrittliche Verzögerung
bd bei 60 bis 80 Prozent der maximalen Verzögerung
bmav festgesetzt, im Mittelwert:
nid Λ
bd = °·7 · 1W
. · ·· III Il II··
Gegenstand der Erfindung ist - wie schon erwähnt - auch eine Vorrichtung tum Messen von Bremswirkungen eines
Kraftfahrzeuges mit einem Bremskraftprüfstand, einer Recheneinheit, einer Speicher- und Registriereinheit
für die Identifikationsangaben des Kraftfahrzeuges und einer Anzeige- und/oder Registriereinheit. Die
kennzeichnende Weiterentwicklung besteht hier insbesondere darin, daß die Vorrichtung auch mit Gewichtsmeßeinheiten versehen ist, deren Zahl der Zahl der
auf einer Achse des zu prüfenden Kraftfahrzeuges befindlichen Räder entspricht, und daß einem Ausgang
des Bremskraftprüfstandes und jedem Ausgang der Gewichtsmeßeinheiten je ein Eingang der Recheneinheit,
sowie einem Ausgang der Recheneinheit und einem Ausgang der Speicher- und Registriereinheit für die Identifikationsangaben
des Kraftfahrzeuges je ein Eingang der Anzeige- und/oder Registriereinheit zugeordnet
sind. Die größte Bedeutung dieser Lösung liegt darin, daß die weiteren Parameter der Bremswirkungen im Sinne
des erfindungsgemäßen Verfahrens einfach ermittelt werden können. Die Vorrichtung ist also zur Durchführung
des Verfahrens gut geeignet.
Die Vorrichtung ist im weiteren so ausgebildet, daß die vorhandenen Prüfeinrichtungen durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung ergänzt werden können. Dadurch können also auch die herkömmlichen Prüfstände zur
Durchführung des Verfahrens geeignet gemacht werden.
30
Meßeinheit zur Messung der Bremspedal kraft versehen werden, deren Ausgang direkt oder durch die Recheneinheit
an einen Eingang der Anzeige- und/oder Registriereinheit angeschlossen werden kann.
Il ·!*·· fl*
I·· I
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines
AusführungsbeispieH mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert. In der Zeichnung ist schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt.
Wie aus der Figur ersichtlich, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus zwei Teilen: einem unteren "mechanischen"
Teil und einem oberen "elektronischen" Teil.
Die Hauptteile des "mechanischen" Teiles sind eine Ge-Wichtmeßeinheit
1 und ein Bremskraftprüfstand 6. Die Gewichtmeßeinheit 1 ist als Gewichtswaage ausgebildet
und weist einen Teller16 auf, auf dem ein Rad 7 des zu prüfenden Kraftfahrzeuges gestellt wird. Der Teller 16
ist durch eine Säule 17 mit einem Verschiebungsfühler 4.mechanisch verbunden, der durch eine zwischen dem
Gestell und dem Teller 16 abgestützte Feder 2 entlastet wird.
Der in Fahrtrichtung hinter der Gewichtsmeßeinheit 1 angeordnete
Bremskraftprüfstand 6 ist ein an sich bekannter Bauteil, der aus einem von einem Elektromotor angetriebenen
und mit dem Rad 7 in Berührung kommenden Rollenpaar besteht. An den Elektromotor ist ein Fühler 5 angeschlossen.
Der Verschiebungsfühler 4 und der Fühler 5 sind als eine Art elektromechanischer Wandler ausgebildet: sie
wandeln das mechanische Signal in ein elektrisches
Signal um. Das mechanische Signal ist die Verschiebung, die zu der belastenden Kraft (dem Gewicht am Verschiebungsfühler
4 und der Bremskraft am Fühler 5) proportional ist.
Der "elektrische" Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist als Instrumentenschrank 9 ausgebildet. Darin sMnd eine Recheneinheit 10, eine Anzeige- und/oder Registriereinheit
11 und eine nicht dargestellte Speicher-
und Registriereinheit für die Indentifikationsangaben des zu prüfenden Kraftfahrzeuges angeordnet. Die Anzeige-
und/oder Registriereinheit 11 hat für die einzelnen anzuzeigenden Parameter gut erkennbare, gesonderte
Anzeigefelder 21, die durch unterschiedliche Oberschriften unterscheidbar sind.
Für die beiden unterschiedlichen Meßfälle, dem für die
Vorderachse und dem für die Hinterachse, ist ein Umschalter 12 vorgesehen. Die Drehung der Rollen des
BremskraftprüfStandes 6 wird mit einem Schalter 13 gestartet bzw. abgestellt, der auch als Druckschalter
ausgebildet werden kann. Für die Auslösung des Rechenvorgangs ist ein Druckschalter 14 eingebaut, während
weitere Angaben durch eine alphanumerische Tastatur eingegeben werden können.
Die Vorrichtung kann auch mit einer Pedalkraftmeßeinheit 8 versehen werden, die über ein Kabel und einen
Anschlußstecker 19 am Instrumentenschrank 9 direkt oder unter Zwischenschaltung der Recheneinheit 10 an einen
Esingang der Anzeige- und/oder Registriereinheit 11 angeschlossen
ist. Die Vorrichtung wird durch einen
Hauptschalter 20 mit der Speisespannung beaufschlagt.
25
In jeder Meßvorrichtung müssen so viele Gewichtmeßeinheiten 1 und Bremskraftprüfstände 6 eingebaut sein,
wie Räder 7 auf einer Achse des zu prüfenden Kraft-
fahzeuges vorhanden sind. Die Räder 7 auf derselben 30
geprüft.
Ausgang der Bremskraftprüfstände 6 sind an einen ge-35
sonderten Eingang der Recheneinheit 10 angeschlossen.
Ein Ausgang der Recheneinheit 10 und ein Ausgang der Speicher- und Registriereinheit der Identifikationsangaben des Kraftfahrzeuges sind mit je einem Eingang
I Il »«III Il ·
II I · · I I · I I I
III · I I III
• It Il ·Ι III Il II··
11
der Anzeige- und/oder Registriereinheit 11 verbunden.
der Anzeige- und/oder Registriereinheit 11 verbunden.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch die Beschreibung
der Funktionsweise der Vorrichtung näher erläutert. 5
Das zu prüfende Fahrzeug wird langsam in Fahrtrichtung
auf die Vorrichtung gefahren, wobei zuerst die Bremsen der Räder 7 der Vorderachse geprüft werden. Die Bedienungsperson
der Vorrichtung wählt nach dem Einschalten des Hauptschalters 20 mit dem Umschalter 12 die "Vorderachse".
Beim Oberfahren des Tellers 6 der Gewichtmeßeinheit 1 wird das das Rad 7 aktuell belastende Gewicht
gemessen und durch den Verschiebungsfühler 4 gemessen, das elektrische Signal in den Instrumentenschrank 9
weitergegeben und hier gespeichert. Das Rad 7 gelangt danach auf die Rollen des BremskraftprüfStandes 6, und
die Pedalkraftmeßeinheit 8 wird eingebaut. Der Antrieb des Rollenpaares wird mit dem Schalter 13 eingeschaltet.
Das Bremspedal wird durchgetreten und die Bremskraft mit dem Fühler 5 gemessen. Die Werte werden dann gespeichert
und zugleich in den Anzeigefeldern 21 der Artzeige- und/oder Registriereinheit 11 angezeigt. Der
Antrieb des Rollenpaares wird nachfolgend mit dem
Schalter 13 abgestellt. Damit ist die Prüfung des Brems-25
systems der Vorderachse beendet. Die folgenden Werte sind gemessen, gespeichert, angezeigt und/oder registriert:
die die beiden Räder 7 belastenden Gewichte G1 und G2. die Bremskräfte B1 und B2 und die Pedalkraft
P·
Das Fahrzeug wird in Fahrtrichtung weitergefahren und
zugleich wird der Umschalter 12 in die Stellung "Hinterachse" gebracht, wonach der Meßvorgang analog zu der
vorstehend beschriebenen Weise wiederholt wird. Die gemessenen, gespeicherten, angezeigten und/oder registrierten
Werte sind für die Räder 7 der Hinterachse die folgenden: die Gewichte G3 und G4, die Bremskräfte B3 und
B4 und eventuell die Pedalkraft P.
«911 ····
12 I
die Pedalkraftmeßeinheit ausgebaut und sind die Messun- |,
gen an dem Kraftfahrzeug durchgeführt. Es stehen jetzt |
a.lle Angaben zur Verfugung, den Rechenvorgang zu be- §
ginnen, was durch die Betätigung des Knopfes 14 erfolgt.
Für jedes Rad 7 wird die Bremsverzögerung b aufgrund
der Gleichung (1) berechnet.
der Gleichung (1) berechnet.
B = B1 + B2 + B3 + B4.
ru"9 bmax ist:
Ii G = G1 + G2 + G3 + G4. ■
Die mit dem Fahrzeug erreichbare maximale Bremsverzögemax
bmax ■ 4" · 9·81·· 'I
oc Si
U t
bd = °'7 * bmax· ^
fi
F = _^ax_ . 100 . bmax . 10 μ] ξ
werte b können die Unterschiede in den Verzögerungen :4
'y
festgestellt werden. Der größte Verzögerungsunter- jjj
schied b wird durch Subtraktion des kleinsten $
. ιιία λ ;t
berechneten Wertes aus dem größten erhalten. Für die- jj sen Wert wird in der Regel ein Maximum vorgeschrieben,
10 15 20 25 30 35
das nicht überschritten werden darf, um die Verkehrssicherheit des Fahrzeuges nicht zu gefährden:
Δ bmax * bx Γ
worin
b..
b..
der größte der berechneten Verzogerungswerte und der kleinste der berechneten Verzogerungswerte
sind.
Es kann im weiteren das Verhältnis des Unterschiedes zu der erreichten Verzögerung in Prozent ermittelt werden:
max
100.
max
Di.e berechneten Werte werden durch die Anzeigefelder 21 auch angezeigt. Wie schon früher erwähnt, können sowohl
die gemessenen als auch die berechneten Werte zugleich registriert werden, und die Registrierung kann z.B. bei
der amtlichen technischen Oberprüfung des Kraftfahrzeuges weitere Anwendung finden. Zu diesem Zwecke können
die zur Indentifizierung des Kraftfahrzeuges erforderlichen
Angaben, wie das amtliche Kennzeichen, Fabrikationsnummer des Motors, der Karosserie, sowie das Datum,
Kodezeichen der Bedienungsperson usw. durch die alphanumerische Tastatur 15 eingegeben und auf die
Registriereinheit bzw. den Registrierzettel gebracht werden.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wurde eine Vorrichtung beschrieben, mit welcher mit vier gebremsten
Rädern 7 versehene Kraftfahrzeuge geprüft werden können, Die Vorrichtung kann ohne etwaige Schwierigkeiten auch
für andere Fahrzeuge geeignet gemacht werden. Es können ferner nicht nur die Betriebsbremsen, sondern auch die
Handbremse geprüft werden.
14
Durch die kompakte Bauweise der Vorrichtung besteht die Möglichkeit, sie nicht nur als ortsfeste, sondern auch
als tragbare Vorrichtung auszuführen. Zu diesem Zwecke können z.B. die Gewichtmeßeinheit 1 und der Bremskraftprüfstand
6 als separate mechanische Einheiten ausgeführt werden.
Als Vorteil der Erfindung ist zu erwähnen, daß nicht nur die Bremskraft, sondern auch die Bremsverzögerung des
Kraftfahrzeuges in einer ortsfesten Vorrichtung ermittelt
werden können. Die vorgeschriebenen Werte können dadurch ohne subjektive Beurteilung mit den gemessenen
und berechneten Werten verglichen werden. Die Werte liefern desweiteren eine Information über, den technischen
Zustand des Bremssystems. Durch die manchmal beträchtlichen Unterschiede in der Radbelastung werden
die Prüfungen nicht negativ beeinflußt.
Claims (6)
- VIERING & JENTSCHURAzugelassen beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys — Mandataires en Brevets EuropeensDipWng. Hans-Martin Viering · DipNhg. Rolf Jentschura ■ Steinsdorfstraße 6 ■ D-8000 München Anwaltsakte 4106 18. Mai 1982Metripond Merleggyär, Hödmezöväsärhely/UngarnVerfahren und Vorrichtung zum Messen von Bremswirkungen eines KraftfahrzeugesAnsprüchej / 1.) Verfahren zum Messen von Bremswirkungen eines Kraft-fahrzeuges, wobei die zwischen dem Boden und einem gebremsten Rad des Kraftfahrzeuges wirksame Bremskraft gemessen wird, sowie zur Identifizierung des Kraftfahrzeuges erforderliche Angaben registriert werden, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Rad auch die Radlast gemessen wird und daß weitere Parameter der Bremswirkung aus den gemessenen Werten der Bremskraft und der Radlast abgeleitet werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch eine Bremspedalkraft gemessen wird.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeleiteten Werte, die gemessenen Werte und die zur Identifizierung des Kraftfahrzeuges erforderlichen Angaben angezeigt und/ oder registriert werden.Telefon (08^3413 und 293414 Telefax (089) 222066 · Telex 5212306 jepa d · Telegramm Stelr^aÄchen|t 4··*·· ff· 1
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Parameter der Bremswirkungen ein Bremsverzögerungswert, ein Prozent-Wert der Abbremsung und ein Prozent-Wert der Abweichung der Bremsverzögerungen der· einzelnen Räder von deren Bremskraft und Radlast abgeleitet werden.
- 5. Vorrichtung zum Messen von Bremswirkungen eines Kraftfahrzeuges, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Bremskraftprüfstond, einer Recheneinheit, einer Speicher- und Registriereinheit für Identifikationsangaben des Kraftfahrzeuges und einer Anzeige- und/oder Registriereinheit, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Gewichtmeßeinheiten (1) versehen ist, deren Anzahl der Anzahl der auf derselben Achse des zu prüfenden Kraftfahrzeuges befindlichen Räder (7) entspricht, und daß ein Ausgang des Bremskraftprüfstandes (1) und je ein Ausgang der Gewichtmeßeinhfeiten (1) an je einen Eingang der Recheneinheit (10) angeschlossen sind, sowie ein Ausgang der Recheneinheit (10) und ein Ausgang der Speicher- und Registriereinheit für Ideritifikationsangaben des Kraftfahrzeuges an je einen Eingang der Anzeige- und/oder Registriereinheit (11) angeschlossen sind.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Pedalkraftmeßeinheit (8)versehen ist, deren Ausgang direkt oder durch die Recheneinheit (10) an einen Eingang der Anzeige- und/oder Registriereinheit (11) angeschlossen ist.
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