DE3603508A1 - Verfahren und vorrichtung zur pruefung der bremsen auf bremspruefstaenden fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Bremsen auf Bremsprüfständen für Kraftfahrzeuge, mit mehreren vom Fahrzeugmotor angetriebenen Achsen, wobei die Achse der zu prüfenden Bremse nicht vom Antrieb abkuppelbar ist, und die beiden Räder dieser Achse beim Prüfvorgang gegenläufig angetrieben werden.

Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens der vorgenannten Gattung.

Auf den bekannten Bremsprüfständen sollen die Bremsen eines Kraftfahrzeuges auf ihre Funktion geprüft werden. Um tatsächlich Mängel feststellen zu können, und um eine Basis zur Beseitigung dieser Mängel zu schaffen, ist es notwendig, daß die Funktion der einzelnen Bremse für sich geprüft wird.

Zu diesem Zweck werden die Fahrzeuge mit dem Rad der zu prüfenden Bremse auf eine angetriebene Standfläche, vorzugsweise auf ein angetriebenes Rollenpaar, gestellt. Das Rollenpaar wird durch einen Motor angetrieben, und beim Betätigen der Bremse des betreffenden Fahrzeugs läßt sich das Bremsmoment messen, beispielsweise durch Messung des Rückdrehmoments des das Rollenpaar antrei­ benden Motors.

Wird die Bremse eines einzelnen nicht angetriebenen Rades geprüft, gelingt dieser Meßvorgang ohne Schwierigkeiten. Entsprechends gilt auch, wenn es um die Prüfung der Bremse für ein Rad einer Antriebsachse eines Personen­ kraftfahrzeuges geht, wenn der Antrieb von dieser Achse abschaltbar ist. Bei ausgekuppeltem Fahrzeugantrieb wird durch den Antrieb der Rollen, auf denen das Rad steht, auch die zugehörige Achse und über das Differential die Kardanwelle mit angetrieben. Die zusätzlich bewegten Massen haben keinen Einfluß auf das Meßergebnis.

Besitzt das Fahrzeug einen Allrad-Antrieb, kann die Bremsprüfung dann in gleicher Weise vorgenommen werden wie vorstehend beschrieben, wenn es möglich ist, den Allrad-Antrieb auszuschalten, d. h. beispielsweise, eine der angetriebenen Achsen abzukuppeln.

Es kann dann jede Achse für sich geprüft werden, wie eine Achse eines Fahrzeuges mit einem Vorder- bzw. Hinterradantrieb.

Entsprechendes gilt, wenn der Antrieb der zu prüfenden Achse zwar nicht abschaltbar ist, wenn jedoch eine Freilaufeinrichtung vorgesehen ist, und die Drehrichtung so gewählt werden kann, daß die Freilaufeinrichtung wirksam ist.

Ist jedoch die zu prüfende Achse nicht von der anderen Achse antriebsmäßig trennbar, wird sich bei der Brems­ prüfung ergeben, daß über das Differential die Kardan­ welle angetrieben und damit auch die andere Achse angetrieben wird. Auch wenn die andere Achse mit ihren Rädern auf Rollen steht, werden auf diese andere Achse unvermeidbar Momente übertragen. Beim Bremsvorgang wird auch die andere nicht zu prüfende Achse abgebremst, so daß auch eine Rollenanordnung keine Problemlösung bringt, abgesehen von dem damit verbun­ denen Aufwand durch die notwendige Anpassung der Rollen an die Achsabstände.

Es ist schon versucht worden, in solchen Fällen eine Bremsprüfung dadurch möglich zu machen, daß die Räder in unterschiedlicher Drehrichtung angetrieben werden. Beim Bremsversuch kommt es aber zu einem Schlupf des auf den Rollen stehenden Rades, und da die Bremsen bei unterschiedlicher Drehrichtung mit Sicherheit unterschied­ lich wirken, wird über das Differential die Kardanwelle angetrieben und dadurch das Meßergebnis verfälscht.

Ähnliche Probleme wie bei allrad-getriebenen Personen­ kraftfahrzeugen, bei denen die Achsen nicht abkuppelbar sind, ergeben sich bei Lastkraftwagen mit mehreren angetriebenen Achsen.

Es ist auch bekannt, zwischen den Achsen von allrad-ge­ triebenen Kraftfahrzeugen Viskose-Kupplungen anzuordnen, die geringfügige Differenzen in der Drehzahl zwischen den angetriebenen Achsen zulassen. Bei einem Bremsversuch wirken solche Viskose-Kupplungen aber wie starre Kupp­ lungen, so daß das Problem auch bei Fahrzeugen derartiger Ausbildung auftritt.

Wenn vorstehend und nachstehend von dem Rad der zu prüfenden Bremse gesprochen wird, so ist darunter gegebenenfalls auch ein Zwillingsrad zu verstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Prüfung von Bremsen der eingangs beschriebenen Gattung derart zu verbessern, daß auch beispielsweise bei einem Kraftfahrzeug mit Allrad-Antrieb eine einwand­ freie Prüfung einer einzelnen Bremse einer Achse möglich wird, obwohl die zu prüfende Achse oder die andere Achse nicht abkuppelbar sind. Dabei soll die Prüfung möglichst praxisnah möglich sein, insbesondere bei der Vorwärtsbewegung des betreffenden Rades. Insbesondere ist das Verfahren so zu gestalten, daß es ohne besondere Vorbereitung anwendbar ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs beschrie­ benen Gattung ist dadurch gekennzeichnet, daß während der Prüfung die Drehgeschwindkeit beider Räder gemessen und gleichgroß gehalten wird.

Bisher war es nur bekannt, die beiden Räder einer Achse gegenläufig anzutreiben, gegebenenfalls auch mit Motoren mit gleicher Drehgeschwindigkeit. Bei einer ungebremsten Achse führt dies an sich auch zu gleichen Drehgeschwin­ digkeiten in entgegengesetzter Richtung. Wenn aber ein Bremsversuch angewandt wird, ergibt sich zwischen den vom Motor angetriebenen Rollen einerseits und dem ange­ triebenen Rad des Fahrzeuges andererseits ein Schlupf, der dazu fährt, daß die beiden Räder einer Achse nicht mehr die gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen. Dadurch kommt es dann zu den vorstehend genannten Störungen und Schwierigkeiten bei der Bremsprüfung. Wenn aber, wie die Erfindung vorschlägt, die Drehgeschwindigkeit der Räder während der Prüfung gemessen und gleich groß gehalten wird, wird die Kardanwelle, die über das Dif­ ferential mit den beiden Rädern antriebsmäßig verbunden ist, keine Drehbewegung mehr ausführen. Über die Kardan­ welle kommen somit keine zusätzlichen Kräfte bzw. Momen­ te in die Meßanordnung, und es bleibt ohne Belang, ob die Kardanwelle starr mit der anderen nicht zu prüfenden Achse eines allrad-angetriebenen Fahrzeugs gekoppelt ist oder nicht. Auf diese Weise gelingt es dann, störungsfrei das Bremsmoment an der zu prüfenden Bremse zu ermitteln. Das andere Rad der gleichen Achse kann, wenn gewünscht, gleichzeitig geprüft werden, jedoch ist zu beachten, daß sich dieses Rad in entgegen­ gesetzter Richtung dreht, und die Messung des Bremsmo­ mentes in dieser Drehrichtung in der Regel nicht gewünscht wird. Durch Wechsel der Drehrichtung läßt sich doch auch in einfacher Weise dieses andere Rad bezüglich der Wirkung seiner Bremse prüfen.

Der erfindungsgemäße Vorschlag läßt sich in verschie­ dener Weise verwirklichen. So kann z. B. das Rad der zu prüfenden Bremse zur Erzielung gleicher Drehgeschwin­ digkeiten beider Räder einer Achse rascher angetrieben werden. Dieser schnellere Antrieb führt jedoch nicht zu einer größeren Drehgeschwindigkeit dieses Rades, weil das Rad bei Antrieb nur den Schlupf ausgleicht, mit dem das Rad gegenüber seinem Antrieb zurück bleibt.

Bei einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß das gegenläufig angetriebene, der nicht zu prüfenden Achse zugehörige Rad, zur Erzielung gleicher Drehge­ schwindigkeiten langsamer angetrieben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch derart abge­ wandelt werden, daß beide Räder der Achse der zu prüfenden Bremse mit einer gleichen etwa mittleren Drehge­ schwindigkeit angetrieben werden. In diesem Falle wird dann der Antriebsmotor der Rollen für das Rad der zu prüfenden Bremse eine etwas größere Drehzahl aufweisen, während der andere Antriebsmotor für das andere Rad etwas verlangsamt angetrieben wird. Das jeweilige Maß ergibt sich aus der Messung der Drehge­ schwindigkeiten beider Räder.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räder der Achse mit Drehgeschwindigkeits- Meßeinrichtungen zusammenwirken, die getrennt sind von den Antriebeinrichtungen dieser Räder, und daß bei Differenzen der gemessenen Drehgeschwindigkeit zur Dreh­ geschwindigkeit des anderen Rades ein Regler die Drehge­ schwindigkeit einer oder beider Räder verändert.

Die Drehgeschwindigkeits-Einrichtung weist vorzugsweise am Umfang des Rades angreifende Tastrollen auf. Der­ artige Tastrollen sind an sich bekannt, wurden jedoch bisher nicht für erfindungsgemäße Zwecke eingesetzt.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch darge­ stellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Brems­ prüfstand während einer Brems­ prüfung und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Verwirk­ lichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 steht das Fahrzeug 8, dessen Bremse zu prüfen ist, mit seiner Vorderachse 3 auf dem Bremsprüf­ stand 11. Zur Verbesserung der Darstellung sind dabei die schematisch wiedergegebenen Teile des Fahrzeuges 8 mit doppelten Linien gezeichnet.

Der Antriebsmotor 13 des Fahrzeugs treibt im Fahrbetrieb über das Getriebe 14 die Vorderachse 3 an, wobei das Getriebe 14 gleichzeitig auch das Differential der Vorder­ achse 3 umfaßt. Über die Kardanwellen 15 und 16 wird das Differential 17 der Hinterachse 12 angetrieben, deren Räder bei der gezeigten Bremsprüfung auf dem Erdboden stehen. Die Kardanwellen 15 und 16 sind durch eine Vis­ kosekupplung 18 gekuppelt, die geringfügige Drehzahlun­ terschiede zwischen der Vorderachse 3 und der Hinter­ ache 12 ausgleichen kann, sich jedoch bei größeren Dif­ ferenzen wie eine starre Kupplung verhält.

Das linke Rad 1 der Vorderachse 3 steht im Bremsprüf­ stand 11 auf den beiden Rollen 19, das rechte Rad 2 auf den beiden Rollen 20. Das Rollenpaar 19 und das Rollen­ paar 20 sind je für sich getriebemäßig verbunden. Das Rollenpaar 19 wird von dem Antriebsmotor 6 und das Rollenpaar 20 vom Antriebsmotor 7 angetrieben. Die Prü­ fung der Bremskraft erfolgt durch die Messung des Rück­ drehmoments, das beim Bremsen am Motor 6 oder am Motor 7 auftritt. Eine derartige Einrichtung ist beispiels­ weise beschrieben in der DE-OS 27 33 639.

Zwischen den Rollen 19 bzw. den Rollen 20 ist je eine Tastrolle 9 bzw. 10 angeordnet. Die Höhenlage der Tast­ rollen 9 und 10 wird durch Federn bestimmt, so daß diese Tastrollen 9 bzw. 10 am Umfang der Räder 1 bzw. 2 anliegen. Die Tastrollen 9 bzw. 10 treiben jeweils Tacho­ generatoren 21 bzw. 22 an, so daß auf diese Weise Dreh­ geschwindigkeits-Meßeinrichtungen 4 bzw. 5 erhalten werden. Diese Drehgeschwindigkeits-Meßeinrichtungen mes­ sen die Umfangsgeschwindigkeit der Räder 1 bzw. 2.

Bei dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 ist davon ausge­ gangen, daß bei diesem gezeigten Ausführungsbeispiel die linke und die rechte Meßeinrichtung für die Bremse des linken Rades 1 und die Bremse des rechten Rades 2 nicht miteinander verknüpft sind, sondern daß die beiden Meß­ einrichtungen völlig unabhängig voneinander funktionie­ ren. Dies ist aber nur als Beispiel zu verstehen.

Zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Vorschlags, d.h. um während der Prüfung der Bremse die Drehge­ schwindigkeit beider Räder gleich groß zu halten, ist es beim Anwendungsbeispiel gemäß dem Blockschaltbild notwendig, beide Drehgeschwindigkeiten auf einem vorge­ gebenen festen Maß zu halten, d.h. das Rad der zu prüfenden Bremse ist beim Auftreten des Schlupfes infolge der Bremsung sinngemäß schneller anzutreiben.

Wenn jedoch die Erfindung dadurch verwirklicht wird, daß das andere, nicht zu prüfende Rad langsamer ange­ trieben werden soll, dann sind die Regelelemente der linken und rechten Seite sinngemäß zu verknüpfen, so daß sich dann die Umfangsgeschwindigkeit, d.h. die Dreh­ zahl des Rades der zu prüfenden Bremse beim Brems­ vorgang verringert und das andere Rad der nicht zu prüfenden Bremse dem anzupassen ist. Dabei kann es ge­ schehen, daß das Rad der nicht zu prüfenden Bremse zufällig die gleiche Drehzahlveränderung erfährt. Im allgemeinen wird es jedoch so sein, daß das Rad der nicht zu prüfenden Bremse, die aber ebenfalls wirksam ist, eine Drehgeschwindigkeit aufweist, die kleiner oder größer ist, als das Rad der zu prüfenden Bremse. Die Regeleinrichtung muß dann die Geschwindigkeits­ veränderung so steuern, daß der Hauptgedanke der Erfindung verwirklicht ist.

Die einzelnen Blöcke des Blockschaltbildes gemäß Fig. 2 sind mit denjenigen Bezugszeichen versehen, die bei der Darstellung der Fig. 1 Verwendung finden. Nachstehend sei angenommen, daß es um die Bremsprüfung der linken Bremse geht. Der linke Motor 6 erhält Energie über U 1. U 1 kann ein Frequenzumformer sein, falls der Motor 6 ein Wechselstrommotor ist. Der linke Tachogenerator 21 wirkt auf den Frequenz-Spannungsumsetzer U 3 f ein, der bei Nenndrehzahl, die einer Umfangsgeschwindigkeit am Rad 1 von 5 km/h. zum Beispiel + 5 Volt abgibt. Eine geringere Umfangsgeschwindigkeit ergibt eine entsprechend geringere Spannung.

U 2 ist ein Proportional-Integral-Regler, der über den Regelknoten 23 beaufschlagt wird, dem entsprechend der gewünschten Umfangsgeschwindigkeit von 5 km/h am Rad 1 eine Spannung von -5 Volt zugeführt wird. Hat die Tastrolle 9 die gewünschte Geschwindigkeit noch nicht erreicht, wird der Proportional-lntegral-Regler U 2 den Antriebsmotor 6 stärker beaufschlagen, und zwar so lange, bis die gewünschte Umfangsgeschwindigkeit erreicht ist.

Bei der Bremsprüfung bewirkt die Fahrzeugbremse einen Schlupf des Rades 1 gegenüber den Rollen 19, deren Dreh­ zahl von der Drehzahl des Motors 6 abhängt. Der Tacho­ generator 21 ergibt eine geringere Frequenz, der Frequenz-Spannungsumsetzer U 3 f führt zu einer geringeren Spannung, und über den Regelknoten 23 wird die Drehzahl des Motors 6 erhöht, mit dem Ergebnis, daß trotz des Schlupfes die Umfangsgeschwindigkeit der Tast­ rolle 9 konstant gehalten wird.

Die rechte Seite der Darstellung der Fig. 2 funktioniert in gleichartiger Weise, lediglich mit dem Umstand, daß die Drehrichtung des Rades 2 gegenläufig ist.

Mit U 4 ist ein Schlupfwächter bezeichnet, der eine übermäßige Beanspruchung des Rades 1 bzw. des Rades 2 verhindern soll. Bei einer bestimmten Schlupfgröße schaltet der Schlupfwächter die Antriebe ab.

Claims (6)

1. Verfahren zur Prüfung der Bremsen auf Bremsprüf­ ständen für Kraftfahrzeuge, mit mehreren vom Fahrzeug­ motor angetriebenen Achsen, wobei die Achse der zu prüfenden Bremse nicht vom Antrieb abkuppelbar ist, und die beiden Räder dieser Achse beim Prüfvorgang gegenläufig angetrieben werden, dadurch gekennzeich­ net, daß während der Prüfung die Drehgeschwindigkeit beider Räder gemessen und gleich groß gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad der zu prüfenden Bremse zur Erzielung gleicher Drehgeschwindigkeit rascher angetrieben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gegenläufig angetriebene, der nicht zu prüfen­ den Bremse zugeordnete Rad, zur Erzielung gleicher Drehgeschwindigkeit langsamer angetrieben wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Räder der Achse der zu prüfenden Bremse mit einer gleichen etwa mittleren Drehgeschwindigkeit angetrieben werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Prüfung der Bremse auf Bremsprüfständen für Kraft­ fahrzeuge, mit mehreren vom Fahrzeugmotor angetrie­ benen Achsen, wobei die Achse der zu prüfenden Bremse nicht vom Antrieb abkuppelbar ist, und die beiden Räder dieser Achse beim Prüfvorgang gegenläu­ fig angetrieben sind, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Räder (1, 2) der Achse (3) mit Dreh­ geschwindigkeitsmeßeinrichtungen (4, 5) zusammenwir­ ken, die getrennt sind von den Antriebseinrichtungen (6, 7) dieser Räder, und daß bei Differenzen der gemes­ senen Drehgeschwindigkeit zur Drehgeschwindigkeit des anderen Rades ein Regler die Drehgeschwindigkeit einer oder beider Räder verändert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeitsmeßeinrichtung am Umfang des Rades (1, 2) angeordnete Tastrolle (9, 10) aufweist.