DE3740769A1 - Bremsverzoegerungs- und pedalkraft-messgeraet mit integrierter messwertaufzeichnungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät mit integrierter Meßwert­ aufzeichnungsvorrichtung mit wenigstens einem Meßwert umsetzer, der über eine Meßwertübertragungsleitung mit einer, in einem Gehäuse angeordneten Übertragungs­ und Wandlereinrichtung mit einer Meßwertaufzeich­ nungseinrichtung verbunden ist.

Ein Kombinationsgerät zur gleichzeitigen Messung und Aufzeichnung von Bremspedalkraft und Verzögerungswer­ ten, insbesondere für Kraftfahrzeuge, ist aus DE-GM 84 26 722 bekannt. Bei diesem Gerät erfolgt die Messung und Aufzeichnung auf hydraulisch - mecha­ nischem Wege. Dieses hat nicht unwesentliche Nachteile, bedingt durch die Mechanik. Durch die Reibungsein­ flüsse zum Beispiel ergeben sich insbesondere Verzö­ gerungen in der Übertragungseinrichtung, die bei der geringen Spreizung auf dem Diagrammblatt kleinere Bremsverzögerungen, beispielsweise beim Bremsen mit Motorbremse, nicht oder nur sehr schwer auf dem Diagramm­ blatt ablesbar sind. Aber gerade dies ist bei den moder­ nen Bremssystemen der heutigen Fahrzeuge wichtig. Eine Messung des Bremsluftdruckes und der Temperatur des Gerätes, beides wichtige Faktoren, sind mit diesem Gerät überhaupt nicht möglich.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät so zu ver­ bessern, daß neben der Bremsverzögerungs- und Pedalkraft­ messung weitere wichtige Meßwerte mit einem Gerät erfaßbar sind, wobei sowohl Einzelmessungen als auch kombinierte Messungen der zu erfassenden Werte möglich sind und wobei die auf­ gezeichneten Werte gut auswertbar zu lesen sind und wo­ bei das Meßgerät selbst einfach im Aufbau und in der Handhabung ist und daß das Gerät kostengünstig herstell­ bar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Meßwertumsetzer Sensoren angeordnet sind und wobei die Übertragungseinrichtung von Verstärkern und einem Multiplexer gebildet ist, die hintereinandergeschaltet mit einem Analog-Digital-Wandler verbunden sind und daß der Analog-Digital-Wandler eine direkte Verbindung zu einer Mikroprozessor-Steuerung aufweist, die ihrerseits über einen Treiber mit einem Drucker verbunden ist, wo­ bei alle Verbindungen, auch die Meßwertübertragungsleitung elektronische Verbindungen sind.

Mit dieser Lösung wird die gesamte bisher übliche Mechanik in einem Bremsverzögerungs- und Pedalkraft- Meßgerät durch modernste Technologie mit Mikro­ prozessor ersetzt, die alle Nachteile hydraulisch­ mechanischer Übertragungseinrichtungen ausschaltet. Außerdem werden mit dieser elektronischen Übertra­ gungs-, Registrier- und Aufzeichnungseinrichtung Möglichkeiten erschlossen, die bei mechanischen Übertragungseinrichtungen überhaupt nicht möglich sind, und das alles mit einem einzigen Gerät.

Die Speicherung aller Meßdaten erfolgt im Mikro­ prozessor. Sie können von dort jederzeit und belie­ big oft in den möglichen Variationen abgerufen und über den Drucker ausgedruckt werden. Der Ausdruck erfolgt sowohl als Diagramm als auch im Klartext, wobei das Diagramm im Querformat und der Klartext im Längsformat erfolgt.

Erst durch Abschalten des Gerätes werden die ge­ speicherten Daten im Mikroprozessor gelöscht.

Vorteilhafterweise kann wenigstens je ein Sensor für die Bremsverzögerung und für die Pedalkraft und je ein weiterer Sensor außerdem für den Luftdruck und die Temperatur des Meßgerätes angeordnet sein.

Die Bremsverzögerung, die Pedalkraft und der Luft­ druck, sowie die Temperatur des Meßgerätes werden durch die entsprechenden Sensoren direkt in elek­ trische Signale umgesetzt und als solche weiterge­ leitet, gespeichert, verarbeitet, abgerufen und ausgedruckt.

Es werden erfindungsgemäß vier Sensoren vorgeschlagen, mit denen je die Bremsverzögerung, die Pedalkraft, der Luftdruck für die Bremsen und die Temperatur des Ge­ rätes gemessen werden können. Dabei wird die Brems­ verzögerung im Bereich von 0-9.98 ms^-2, die Pedal­ kraft im Bereich von 0-9.98 N, der Druck im Bereich von 0-9.98 bar und die Temperatur in Grad C von minus 30 Grad bis plus 60 Grad C erfaßt.

Bei den Messungen sind dabei folgende Variationen bzw. Kombinationen möglich:

• 1) Messung der Bremsverzögerung und der Temperatur.
• 2) Messung von Bremsverzögerung, Pedalkraft und Temperatur.
• 3) Messung von Bremsverzögerung, Luftdruck und Temperatur.
• 4) Messung von Bremsverzögerung, Pedalkraft, Luft­ druck und Temperatur.

Weiterhin ist es auch möglich, die Bremsverzögerung, die Pedalkraft, den Luftdruck und die Temperatur alleine zu messen.

Somit ist es mit dem vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Gerät möglich, gemäß der Aufgabe sowohl Einzelmessungen, als auch kombinierte Messungen vorzunehmen, um somit optimal aussagekräftige Werte bzw. Vergleichswerte zu erhalten. Dabei ist ein um zwei wichtige Kriterien er­ weiterter Meßumfang möglich.

Da bisher eine kombinierte Messung in den vorzitierten Kombinationen mit den am Markt befindlichen Geräten nicht möglich ist, ist diese Erfindung eine wesentli­ che Bereicherung für die Überwachungsorgane zur Prü­ fung von Bremsanlagen in Kraftfahrzeugen bzw. Fahrzeu­ gen allgemein.

Die Messung der Temperatur des Gerätes hat im Wesent­ lichen eine Kontrollfunktion für die Meßergebnisse. Wird nämlich eine gewisse Minustemperatur unterschritten, z.B. minus 30 Grad C, kann der Meßwert verfälscht sein.

In Ausgestaltung der Erfindung kann das Meßgerät über eine Kraftfahrzeug-Stromversorgung oder über einen im Gerät angeordneten Akkumulator betreibbar fein.

Damit ist das vorgeschlagene Gerät unabhängig vom all­ gemeinen Stromnetz und jederzeit betriebsbereit. Mit einem vollaufgeladenen Akkumulator können ca. 50-70 Messungen durchgeführt werden.

Bei einem externen Spannungsanschluß über eine Auto­ steckdose (Zigarrenanzünder) mit einem fest angebauten Kabel an 12 oder 24 Volt ist dies ohne Umschalten mög­ lich.

Über ein Ladeteil 110/220 Volt, 50/60 Hz, das im Gerät eingebaut ist oder über die 24 Volt Kraftfahrzeug- Stromversorgung (LKW) ist der Akkumulator aufladbar.

Von Vorteil kann es sein, daß in erfinderischer Aus­ gestaltung an der Mikroprozessor-Steuerung Anschluß­ buchsen für externe Zusatzgeräte, insbesondere für digitale oder analoge Anzeigen usw. angeordnet sein können. Dabei ist zwischen der Mikroprozessor- Steuerung und der jeweiligen Anschlußbuchse sowohl ein Eingabetreiber als auch ein Ausgabetreiber vor­ gesehen.

Als externe Zusatzgeräte kommen insbesondere ein An­ zeigeteil in Betracht, das die erfaßten Meßergebnisse sofort auf einem Monitor sichtbar macht. Weitere Zu­ satzgeräte, die angeschlossen werden können, sind:

Meßaufnehmer für den Druck; digitale Anzeigeeinheit mit Sonderfunktionen; analoge Anzeigeneinheit mit Sonderfunktion; Sonderausführung mit anderer Dehnung der Meßbereiche bzw. anderer Darstellung der Diagrammwerte.

In weiterer Ausgestaltung kann der Drucker ein Matrix­ drucker sein.

Matrixdrucker haben sich für diesen spezielIen Zweck als besonders günstig und vorteilhaft herausgestellt. Matrixdrucker sind klein und benötigen wenig Platz. Sie liefern gut lesbare Drucke.

Es kann von besonderem Vorteil sein, daß auf jedem aus­ gedruckten Meßstreifen ein Selbsttest und Nullabgleich des Gerätes automatisch mit aufgedruckt sind.

Vor jeder Messung führt das Gerät automatisch einen Selbsttest und Nullabgleich durch. Der Ausdruck er­ folgt als Bestätigung zusammen mit der individuellen Seriennummer und der Zulassungsnummer des Gerätes. Bei irgendwelchem Fehler erfolgt der Fehlerausdruck mit der Fehlerart.

Auf einen Tastendruck führt das Gerät auch einen er­ weiterten Selbsttest durch und druckt die Meßwerte aus. Hierdurch ist eine einfache Prüfung der Funktionen und Genauigkeit des Gerätes möglich.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann zum Justieren des Gerätes an dessen Gehäuse eine Libelle und Stellschrauben angeordnet sein. Mit Hilfe dieser Einrichtung wird das Gerät z.B. auf dem Boden des Kraftfahrzeug-Führerhauses waagerecht ausge­ richtet. Bei genau eingeeichtem Gerät holt sich das Gerät vor jeder Messung elektronisch selbsttätig die Nullstellung der Sensoren-Meßwerte.

Als erfinderische Weiterbildung kann es angesehen wer­ den, daß im Gehäuse ein Aufnahmefach für die Senso­ ren mit Kabeln, Auslösetaste und Spannungskabel ange­ ordnet ist.

Alle Anschlußleitungen sind fest mit dem Gerät verbunden. Kein Kabel bzw. Sensor kann verlorengehen, oder ver­ tauscht, oder falsch angeschlossen werden. Im Aufnahme­ fach sind alle Kabel und Sensoren aufgeräumt und griff­ bereit zur Hand.

Vorteilhafte Weiterbildungen und erfinderische Ausge­ staltungen ergeben sich aus dem im folgenden, anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestelltem Ausführungs­ beispiel.

Es zeigen:

Fig. 1 Einen Blockschaltplan im Prinzip.

Fig. 2 Eine perspektivische Ansicht eines kompletten Gehäuses des erfindungsgemäßen Bremsverzögerungs- und Pedalkraft- Meßgerätes mit integrierter Meßwertauf­ zeichnungsvorrichtung.

Ein Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät 1 be­ steht aus einem Gehäuse 2, wobei auf der Oberseite des Gehäuses 2 die Bedienungsknöpfe 3 und Signalleuchten 4 angeordnet sind. Ebenso ist eine Öffnung 5 für den Austrieb des Meßstreifens an dem Gehäuse 2 vorgesehen.

Im Inneren des Gehäuses ist die Elektronik 6 angeordnet. Diese besteht aus einem Sensor für die Bremsver­ zögerung 7, einem Sensor für die Pedalkraft 8, einem Sensor für den Luftdruck 9 und einem Sensor für die Temperatur 10 des Gerätes. Jeder Sensor ist mit einem Verstärker 11 verbunden, wobei jeder Verstärker elektronisch mit einem Multiplexer 12 verbunden ist. Dabei sind die Sensoren 7, 8, 9, 10, als Meßwertumsetzer angeordnet und die Verstärker 11 und der Multiplexer 12 bilden die Übertragungseinrichtung.

Hintereinandergeschaltet sind die Sensoren 7, 8, 9, 10 und die Verstärker 11 und der Multiplexer 12 mit dem Analog-Digital-Wandler 13 verbunden. Der Analog- Digital-Wandler 13 weist eine direkte Verbindung zu der Mikroprozessor-Steuerung 14 auf. Dabei sind alle Verbindungen 15 zwischen den einzelnen Elementen, auch die Meßwertübertragungsleitungen zwischen den Sensoren 7, 8, 9 elektronische Verbindungen. Ebenso ist die Verbindung zwischen dem Sensor 10 und dem Verstärker 11 und dem Multiplexer 12 eine elektroni­ sche Verbindung.

Weiterhin ist im Gehäuse 2 ein Akkumulator 16 vorge­ sehen. Dieser Akkumulator 16 wird über die Stromver­ sorgung 17 entweder über Netzstrom 18 oder externer Stromquelle 19 von einer Spannung mit 24 Volt ver­ sorgt. Die Energiezufuhr für den Multiplexer 12 er­ folgt entweder direkt aus dem Akkumulator 16 oder aus der Stromversorgung 17, wenn die Stromquelle 19 an die Stromversorgung 17 direkt angeschlossen ist. Bei Anschluß des Netzstromes 18 an die Stromversorgung 17 wird nur der Akkumulator 16 aufgeladen, nicht aber das Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät gespeist.

An der Mikroprozessor-Steuerung 14 sind über einen Eingabe-Treiber 22 und einen Ausgabe-Treiber 21 An­ schlußbuchsen 20 für externe Zusatzgeräte anordenbar. Weiterhin ist an der Mikroprozessor-Steuerung 14 ein Treiber 23 mit einem Matrix-Drucker 24 angeschlossen.

Auch das Bedienungs- und Anzeigepaneel 25 ist mit der Mikroprozessor-Steuerung 14 direkt elektronisch verbunden.

Zum Justieren des Gerätes sind an dessen Gehäuse 2 eine Libelle 27 und zwei Stellschrauben 26 angeordnet.

Im Gehäuse 2 ist ein Aufnahmefach (nicht dargestellt) für die Sensoren 7, 8, 9, 10 mit Kabeln 15, eine Auslö­ setaste (nicht dargestellt) und ein Spannungskabel (nicht dargestellt) angeordnet.

Beim Einsatz wird das Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät 1 ins Fahrzeug in Fahrtrichtung gestellt und mit Hilfe der Libelle 27 waagerecht einjustiert. Dann den internen Akkumulator 16 ein­ schalten und wahlweise externe Stromquelle 19 für Spannung 12/24 Volt einstecken. Den Sensor für Pedalkraftgeber 8 mittels Schnellbefestigung am Bremspedal befestigen. Dann Bedienungsknopf auf Bedienungs- und Anzeigepaneel 25 einstellen und Taste "Meßvorbereitung" betätigen. Nun führt das Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät vollautomatisch innerhalb von Sekundenbruchteilen einen Selbsttest durch und ermittelt die Sensor- Null-Lage automatisch. Hierbei wird auch die indivi­ duelle Seriennummer des Gerätes mit ausgedruckt. An­ schließend gibt die Kontroll-Leuchte "Bereit" das Gerät zur Messung frei. Meßfahrt durchführen; Bremsung durchführen.

Mit dem Auslösen des Bremsvorganges beginnt die Messung. Nach beendeter Messung erfolgt automatisch der Ausdruck in Form von Diagrammen und zusätzlich im Klartext. Platz und Vorgaben für Handeintragungen auf dem Druckstreifen sind vorhanden. Es wird auf Normalpapier gedruckt - absolut unempfindlich gegen Verkratzen.

Mit der vorgeschlagenen Erfindung zur Verbesserung eines Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerätes, wird ein Gerät so verbessert, daß neben der Brems­ verzögerungs- und Pedalkraft-Messung weitere wichtige Messwerte erfaßt werden. Es sind sowohl Einzelmessungen als auch kombinierte Messungen der zu erfassenden Werte möglich. Die aufgezeichneten Werte sind gut auswert­ bar zu lesen. Das Meßgerät selbst ist einfach im Aufbau und einfach in der Handhabung. Es läßt sich auf Grund der Verwendung von elektronischen Bausteinen ohne Mitverwendung von mechanischen Einbauteilen kostengünstig herstellen.

Claims (10)

1. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät mit integrierter Meßwertaufzeichnungs-Vorrich­ tung mit wenigstens einem Meßwertumsetzer, der über eine Meßwertübertragungsleitung mit einer in einem Gehäuse angeordneten Übertragungs- und Wandlereinrichtung mit einer Meßwertaufzeich­ nungs-Einrichtung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwertumsetzer Sensoren (7, 8, 9, 10) ange­ geordnet sind und wobei die Übertragungsein­ richtung von Verstärkern (11) und einem Multi­ plexer (12) gebildet ist, die hintereinanderge­ schaltet mit einem Analog-Digital-Wandler (13) verbunden sind und daß der Analog-Digital- Wandler (13) eine direkte Verbindung zu einer Mikroprozessor-Steuerung (14) aufweist, die ihrerseits über einen Treiber (23) mit einem Drucker (24) verbunden ist, wobei alle Verbin­ dungen (15) auch die Meßwertübertragungsleitung elektronische Verbindungen sind.

2. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens je ein Sensor für die Bremsver­ zögerung (7) und für die Pedalkraft (8) angeord­ net sind.

3. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß je ein weiterer Sensor für den Luftdruck (9) und die Temperatur (10) des Meßgerätes (1) angeordnet sind.

4. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (1) über die Kraftfahrzeug- Stromversorgung oder einen im Meßgerät (1) an­ geordneten Akkumulator (16) betreibbar ist.

5. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Mikroprozessor-Steuerung (14) Anschluß­ buchsen (20) für externe Zusatzgeräte, insbesonde­ re für digitale oder analoge Anzeigen usw. ange­ ordnet sind.

6. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucker (24) ein Matrix-Drucker ist.

7. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem ausgedruckten Meßstreifen ein Selbsttest und ein Nullabgleich des Meßgerätes (1) automatisch mit aufgedruckt sind.

8. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Justieren des Meßgerätes (1) an dessen Gehäuse (2) eine Libelle (27) und Stellschrauben (26) angeordnet sind.

9. Bremsverzögerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (2) ein Aufnahmefach für die Sensoren (7, 8, 9, 10) mit Kabeln (15), Auslösetaste und Spannungskabel angeordnet ist.

10. Bremsverzogerungs- und Pedalkraft-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte als Diagramm oder im Klartext ausgedruckt sind.