EP4380832A1 - Verfahren zur bestimmung der bremskraft an fahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der bremskraft an fahrzeugen

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EP4380832A1
EP4380832A1 EP22757572.7A EP22757572A EP4380832A1 EP 4380832 A1 EP4380832 A1 EP 4380832A1 EP 22757572 A EP22757572 A EP 22757572A EP 4380832 A1 EP4380832 A1 EP 4380832A1
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EP
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axle
measuring
sensor
sensors
determined
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Application number
EP22757572.7A
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Inventor
Philipp Lang
Alexander Rodenberg
Axel Stender
Oliver Topic
Jan-Christoph VON DER BEEKE
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ZF CV Systems Global GmbH
Original Assignee
ZF CV Systems Global GmbH
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Publication date
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Publication of EP4380832A1 publication Critical patent/EP4380832A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft an Fahrzeugen mit Radbremsen (21), wobei eine beim Bremsen am Fahrzeug auftretende Reaktionskraft zumindest mittelbar bestimmt wird.

Description

Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft an Fahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Bremskraft an Fahrzeugen mit Radbremsen. Daneben betrifft die Erfindung eine Achse mit Radbremsen und ein Fahrzeug mit mindestens einer entsprechenden Achse.
Radbremsen an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen oder Nutzfahrzeugen, sind nicht dauerhaft gleichwirkend. Beispielsweise kann sich die Bremswirkung verschlechtern durch sogenanntes Einschlafen von Bremsbelägen in Folge unzureichender Temperatureinleitung bei Fahrzeugen mit verschleißfreien Dauerbremsen oder Rekuperationseinrichtungen. Umgekehrt kann durch mechanische Defekte, ein sogenanntes Hängen der Bremse, eine höhere Bremskraft als beabsichtigt auftreten. Derartige Defekte können in der Praxis durch den Fahrer kaum oder nicht festgestellt werden. Eine unzureichende Bremskraft wird meist erst im Rahmen gesetzlicher Kontrollen festgestellt, eine schleifende oder hängende Bremse erst durch starke Temperaturentwicklung, welche dann bereits Folgeschäden an der Bremsscheibe, am Radlager oder an anderen Teilen verursacht hat. Eine potenzielle Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer ist die Folge.
Um einen einwandfreien Zustand der Bremsen festzustellen, sind aufwendige Kontrollen auf einem Rollenprüfstand notwendig. Für die Messung auf dem Rollenprüfstand muss das Fahrzeug mit einer festgelegten Mindestachslast von einem Werkstatt-Mitarbeiter über den Rollenprüfstand gefahren werden. Dies erfordert Zeit und unter Umständen Anfahrtswege, da nicht jeder Fahrzeugbetreiber einen Bremsenprüfstand besitzt. Außerdem ist die Messung nur eine Momentaufnahme. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Bestimmung der Bremskraft an Fahrzeugen mit Radbremsen während des Bremsvorgangs.
Zur Lösung der Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfahren die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Insbesondere wird eine beim Bremsen am Fahrzeug auftretende Reaktionskraft zumindest mittelbar bestimmt.
Als Bremskraft wird hier eine zwischen Rad und Straße in Fahrzeuglängsrichtung entgegen der Fahrgeschwindigkeit wirkende Kraft beim Abbremsen des Fahrzeugs verstanden. Sobald gebremst wird, treten am Fahrzeug Reaktionskräfte auf, die auf unterschiedliche Art und Weise messbar sind und die repräsentativ für die Bremskraft sind.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft für jede Radbremse separat bestimmt werden. Möglich ist dies vorzugsweise durch Bestimmung der Reaktionskräfte in räumlicher Nähe zu jeder Radbremse. So kann für jede Radbremse individuell die Bremskraft bestimmt werden. Die gemessenen Reaktionskräfte können aufgezeichnet und für die Ansteuerung der Radbremsen und/oder als Datenbasis für Wartungsarbeiten benutzt werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können zur Bestimmung der Reaktionskraft wenigstens
- eine Änderung mechanischer Größen,
- eine Änderung magnetischer Größen, oder
- eine Änderung elektrischer Größen gemessen werden. Welche der Größen gemessen werden, hängt von der Verfügbarkeit und den Kosten entsprechender Messeinrichtungen oder Sensoren ab.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können zur Bestimmung der Reaktionskraft wenigstens
- eine elastische Verformung, - eine mechanische Kraft,
- eine Magnetfeldänderung,
- eine Änderung eines elektrischen Widerstands,
- eine Änderung eines magnetischen Widerstands,
- Kombinationen der voranstehenden Alternativen gemessen werden. Die Messung kann auch mittelbar erfolgen. So kann eine elastische Verformung die Änderung eines elektrischen Widerstands hervorrufen, wie bei einem Dehnungsmessstreifen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können als Sensoren zur Messung einer mechanischen Verformung Dehnungsmessstreifen oder Kraftmessbolzen verwendet werden. Dehnungsmessstreifen sind preisgünstige Sensoren, mit denen sehr kleine Längenänderungen auch auf einfache Weise messbar sind. Kraftmessbolzen werden auch als Lastmessbolzen bezeichnet und sind ebenfalls preisgünstige Standardbauteile. Diese messen die bei mechanischer Verformung auftretende Änderung eines elektrischen Widerstands oder eine Änderung eines Magnetfelds.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft an einem Bauteil zwischen Radbremsen einschließlich und Fahrwerksrahmen einschließlich bestimmt werden. Vorzugsweise wird die Verformung des Bauteils beim Bremsen gemessen. Das Bauteil kann selbst auch Bestandteil der Radbremse oder des Fahrwerkrahmens sein oder zu einem Bauteil gehören, welches zwischen Radbremse und Fahrwerkrahmen gehalten ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft an einem Übergang zwischen zwei Bauteilen zwischen Radbremsen einschließlich und Fahrwerkrahmen einschließlich bestimmt werden. Durch die Reaktionskraft können sich beispielsweise Abstände zwischen zwei Bauteilen messbar ändern.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft durch Torsionsmessung an einem Achsrohr bestimmt werden. Insbesondere Anhängefahrzeuge weisen Achsen mit Achsrohren auf. Das Achsrohr ist verdrehtest in Achshalterungen am Fahrwerkrahmen gehalten und hält selbst an jedem freien Ende ein Rad mit Radlager und Radbremse. Die Radbremse stützt sich in Umfangsrichtung am Achsrohr ab, so dass jeder Bremsvorgang zu einer Torsion des Achsrohrs führt. Diese Torsion ist durch entsprechend angepasste Sensoren messbar und ist zugleich ein Maß für die beim Bremsen auftretende Bremskraft. Typischerweise ist das Achsrohr ein mit hoher Präzision gefertigtes Bauteil, so dass ein für das Achsrohr vorgesehener Sensor nicht individuell für jedes Achsrohr kalibriert werden muss. Die Torsionsmessung erfolgt am Achsrohr insbesondere zwischen Radbremse und Achshalterung.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einem Bremsbelagträger bestimmt werden. Der Bremsbelagträger erfährt beim Bremsen kleinste Verformungen, die mit entsprechend angepassten Sensoren messbar sind.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einer Bremssattelaufnahme bestimmt werden. Die Bremssattelaufnahme erfährt beim Bremsen kleinste Verformungen, die mit entsprechend angepassten Sensoren messbar sind.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einem Bolzen zwischen einem Längslenker für eine Achse und einem Haltebock für den Längslenker bestimmt werden. Die Achse oder das Achsrohr können über Längslenker am Fahrzeugrahmen gehalten sein. Hierzu kann der Fahrwerkrahmen passende Halteböcke (auch als Lagerböcke oder Federschuhe bezeichnet) aufweisen. Der Längslenker wird von einem Bolzen im Haltebock gehalten und der Bolzen erfährt beim Bremsen eine geringe Verformung, die mit entsprechend angepassten Sensoren messbar ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Reaktionskraft durch Messung einer mechanischen Verformung an einem Haltebock für einen Längslenker einer Achse bestimmt werden. Der Haltebock selbst kann beim Bremsen eine messbare Verformung erfahren, insbesondere eine Biegung.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann zusätzlich eine Achslast zumindest mittelbar bestimmt werden. Die Achslast kann durch mindestens einen zusätzlichen Sensor oder zusammen mit der beim Bremsen auftretenden Reaktionskraft durch einen gemeinsamen Sensor bestimmt werden. Vorzugsweise ist der Sensor an der Achse oder an einem mit der Achse verbundenen Bauteil angeordnet.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann die Achslast durch Messung einer mechanischen Verformung mittels Dehnungsmesstreifen oder Kraftmessbolzen bestimmt werden. Die mechanische Verformung ist insbesondere eine Biegung oder Torsion eines Bauteils.
Eine erfindungsgemäße Achse weist die Merkmale des Anspruchs 15 auf. Die Achse mit Radbremsen ist mit wenigstens einem Sensor zur Messung von Größen für die Bestimmung von Reaktionskräften beim Bremsen versehen. Der Sensor ermittelt die Reaktionskräfte zumindest mittelbar. Aus den Reaktionskräften kann auf die Bremskräfte geschlossen werden. Vorzugsweise handelt es sich um Starrachsen, nichtangetriebene Achsen oder Kombinationen daraus. Es können aber auch Achsen anderer Art erfindungsgemäß ausgebildet sein. Überdies ist ein Einsatz der Erfindung in Fahrzeugen mit Einzelradaufhängung möglich.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können für alle Radbremsen Sensoren zur Messung der Größen für die Bestimmung der Reaktionskräfte vorgesehen sein. Dadurch kann die Bremskraft für jede Radbremse individuell aus der auftretenden Reaktionskraft bestimmt werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann wenigstens einer der nachfolgenden Sensoren für die Bestimmung der Reaktionskräfte vorgesehen sein:
- Dehnungsmessstreifen,
- Kraftmessbolzen, - piezo-elektrische Sensoren,
- magneto-elastische Sensoren,
- magneto-striktive Sensoren,
- Kombinationen der voranstehenden Alternativen.
Derartige Sensoren sind bekannt und als Standardbauteile erhältlich.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann ein Achsrohr mit wenigstens einem Sensor für die Bestimmung der Reaktionskräfte versehen sein. Das Achsrohr ist an der Achse ein starres und gut zugängliches Bauteil, so dass dort ein Sensor einfach angeordnet werden kann. Auch können Sensoren ab Werk mit dem Achsrohr verbunden werden.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann das Achsrohr mit wenigstens einem Sensor zur Torsionsmessung versehen sein. Beim Bremsen tordiert das Achsrohr geringfügig, was mit einem angepassten Sensor messbar ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Sensor zur Torsionsmessung ein Dehnungsmessstreifen sein, wobei der Dehnungsmessstreifen schräg gerichtet, nämlich unter einem Winkel zur Umfangsrichtung des Achsrohrs angeordnet sein kann. Die genannte schräge Anordnung kann besonders gut die auftretende Torsion des Achsrohres erfassen. Der Winkel beträgt vorzugsweise 30 bis 60 Grad.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Sensor ein Kraftmessbolzen sein, welcher einen Längslenker für eine Achse in einem Haltebock hält. Der Haltebock ist am Fahrzeugrahmen gehalten und dient als Lager für ein Ende des Längslenkers. Die Verbindung zwischen Längslenker und Haltebock kann durch den Kraftmessbolzen erfolgen.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Sensor ein Dehnungsmessstreifen sein, welcher an einem Bremsbelagträger angeordnet ist. Der Bremsbelagträger verformt sich beim Bremsen geringfügig in Abhängigkeit von der auftretenden Bremskraft. Dies kann durch den Dehnungsmessstreifen erfasst werden. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann der Sensor ein Dehnungsmessstreifen sein, welcher an einer Bremssattelaufnahme angeordnet ist. Auch die Bremssattelaufnahme verformt sich in Abhängigkeit von der auftretenden Bremskraft, was mit dem Dehnungsmessstreifen messbar ist.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung können zur Bestimmung der Reaktionskraft für eine Radbremse zwei Sensoren angeordnet sein, wobei die Sensoren unterschiedlich ausgerichtet sind, derart, dass Größen in unterschiedlichen Richtungen messbar sind. Beispielsweise können so Bremskräfte in Vorwärtsfahrt und in Rückwärtsfahrt zuverlässig bestimmt werden. Zwei Dehnungsmessstreifen zur Torsionsmessung am Achsrohr können insbesondere senkrecht zueinander oder spiegelbildlich angeordnet sein. Auf Biegung beanspruchte Bauteile können beispielsweise an einer Vorderseite und an einer Rückseite mit einem Dehnungsmessstreifen versehen sein. Auch können in einem Sensor bereits verschiedene Messrichtungen realisiert sein.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann an der Achse wenigstens ein Sensor zur Messung einer Achslast vorgesehen sein. Der Sensor kann zusätzlich vorgesehen sein oder zugleich für die Messung der Reaktionskraft beim Bremsen vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der Sensor auf einer Oberseite und/oder Unterseite der Achse angeordnet.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann an der Achse als Sensor zur Messung der Achslast wenigstens ein Dehnungsmesstreifen vorgesehen sein. Die Dehnungsmessstreifen können auf die Oberfläche der Achse aufgeklebt oder auf andere Weise mit der Achse verbunden sein.
Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug weist die Merkmale des Anspruchs 27 auf, insbesondere wenigstens eine erfindungsgemäße Achse. Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Anhängefahrzeug, kann aber auch ein Motorwagen sein. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Fahrwerk eines Aufliegers mit Achsen und Scheibenbremsen,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Radaufhängung mit Längslenker am Achsrohr, Fig. 3 eine hälftige Ansicht eines Achsrohrs mit Halter, Rad und Radbremse, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Fahrwerk eines Aufliegers mit Achsen und Trommelbremsen,
Fig. 5 eine Ansicht wie in Fig. 3, jedoch mit weiteren Sensoren oder Positionen derselben.
In Fig. 1 ist ein Fahrwerk 10 für ein Anhängefahrzeug erkennbar. Das Anhängefahrzeug ist in diesem Fall ein Sattelauflieger mit Königszapfen 11 .
Unter einem Fahrwerksrahmen 12 mit Längsträgern 13 und Querträgern 14 sind drei Achsen 15 gelagert. Die Achsen 15 sind mit Achshalterungen 29 verdrehtest an Längslenkern 16 gehalten, welche einerseits jeweils an einem Lagerbock 17 angelenkt sind und anderseits einen Luftfederbalg 18 beaufschlagen, siehe auch Fig. 2.
Jede Achse 15 weist ein durchgehendes Achsrohr 19 auf, an dessen Enden Räder 20 mit Radbremsen 21 gelagert sind. Beim Bremsen ist eine Bremskraft B parallel zur Fahrzeuglängsrichtung F wirksam, siehe Fig. 2. Abhängig von der Bremskraft B treten am Fahrwerk Reaktionskräfte auf, deren Wirkungen zur Bestimmung der Bremskraft B detektiert werden können.
An den Achsrohren 19 sind zwischen den Radbremsen 21 und den Achshalterungen 29 Sensoren 22 angeordnet. Bei den in Fig. 1 gezeigten Sensoren 22 handelt es sich vorzugsweise um Dehnungsmessstreifen, welche bei Änderung ihrer Länge ihren elektrischen Widerstand messbar ändern. Hierzu sind die Dehnungsmessstreifen (Sensoren 22) mit ihrer Messrichtung M unter einem Winkel zur Umfangsrichtung U des jeweiligen Achsrohrs 19 auf demselben gehalten, siehe Fig. 3. So ergibt sich zugleich ein Winkel relativ zu einer Längsrichtung L der jeweiligen Achse 15. Der Winkel der Messrichtung M relativ zur Umfangsrichtung U des jeweiligen Achsrohrs 19 beträgt vorzugsweise 30 bis 60 Grad. Ausrichtung und Winkel sind abhängig von einer in der Praxis beim Bremsen auftretenden, von der Bremskraft B abhängigen Reaktionskraft und einer dadurch bedingten Torsion der Achsrohre 19. Dies kann durch Versuche ermittelt werden.
Fig. 2 zeigt zwei weitere mögliche Einbauorte für Sensoren 23, 24. Sensor 23 ist ebenfalls ein Dehnungsmessstreifen, angeordnet am Haltebock 17. Beim Bremsen wirkt auf den Haltebock 17 eine von der Bremskraft B abhängige Reaktionskraft, die eine geringfügige Biegung des Haltebocks 17 bewirkt und vom Sensor 23 detektierbar ist.
Der Längslenker 16 ist an einem Ende mit einem Bolzen im Haltebock 17 gelenkig gehalten. Der Bolzen kann ein Kraftmessbolzen und so zugleich der Sensor 24 sein. Der Kraftmessbolzen erfährt beim Bremsen in Abhängigkeit von der wirksamen Bremskraft B eine Reaktionskraft und infolgedessen eine geringfügige Durchbiegung, die detektierbar ist und zur Bestimmung der Bremskraft B ausgewertet werden kann.
Fig. 3 zeigt eine hälftige Ansicht einer Achse 15 mit stark vereinfachter Darstellung der Lagerung des Achsrohrs 19. Gezeigt sind nur der Luftfederbalg 18 und der Längsträger 13. Erkennbar sind drei verschiedene mögliche Positionen von Sensoren 22, 25 und 26. Sensor 22 ist der Dehnungsmessstreifen am dem Achsrohr 19. Sensor 25 ist ein Dehnungsmessstreifen auf einem Bremsbelagträger 27 der hier als Scheibenbremse vorgesehenen Radbremse 21 . Beim Bremsen wirkt auf den Bremsbelagträger 27 eine von der Bremskraft B abhängige Reaktionskraft, welche eine geringfügige Verformung des Bremsbelagträgers 27 zur Folge hat. Die Verformung wird mit dem Sensor 25 detektiert.
Der Bremsbelagträger 27 ist mit einer Bremssattelaufnahme 28 verschraubt, welche am Achsrohr 19 verdrehtest gehalten ist, etwa durch Verschweißen oder Verschrauben. Beim Bremsen wirkt auch auf die Bremssattelaufnahme 28 eine von der Bremskraft B abhängige Reaktionskraft, welche zu einer geringfügigen Verformung führt. Die Verformung kann mit dem als Dehnungsmessstreifen ausgebildeten Sensor 26 detektiert werden. Der Sensor 26 kann auch bauteilübergreifend angeordnet sein, beispielsweise von der Sattelaufnahme 28 zum Achsrohr 19. Es wird dann eine bauteilübergreifende Verformung detektiert.
Zur Bestimmung der Bremskräfte in Vorwärtsfahrt und in Rückwärtsfahrt oder aus anderen Gründen kann am Achsrohr 19 zusätzlich zum Sensor 22 ein weiterer Sensor vorgesehen sein, insbesondere an der in Fig. 3 nicht sichtbaren Rückseite des Achsrohres 19, optisch verdeckt vom Achsrohr 19 und dem Sensor 22.
In Fig. 4 ist das Fahrwerk 10 mit Trommelbremsen als Radbremsen 21 dargestellt.
Nicht gezeigte Bremsbeläge in Bremstrommeln 30 werden durch Bremszylinder 31 über Gestängesteller 32 betätigt. Dabei sind die Bremszylinder 31 zwischen den Längsträgern 13 an den Achsrohren 19 gehalten. Auch hier sind Dehnungsmessstreifen als Sensoren 22 an den Achsrohren 19 angeordnet, nämlich zwischen Bremstrommeln 30 und Achshalterungen 29.
In allen Ausführungsbeispielen ist jedem Rad 20 wenigstens ein Sensor 22 bis 26 zugeordnet. Dabei können die Sensoren 22 bis 26 an unterschiedlichen Bauteilen und in unterschiedlichen Positionen vorgesehen sein. Wichtig ist eine Anordnung und Ausrichtung derart, dass ein mit der Bremskraft der jeweiligen Radbremse 21 einhergehender Effekt gemessen werden kann.
Die Sensoren 22 bis 26 erfassen elastische Verformungen, Änderung eines elektrischen Widerstands oder Änderungen magnetischer Felder mittelbar oder unmittelbar. Dehnungsmessstreifen detektieren eine Längenänderung mittelbar über den elektrischen Widerstand. Kraftmessbolzen sind zur Detektierung ihrer Verformung mit einem Dehnungsmessstreifen versehen oder können eine Verformung durch Änderung magnetischer Eigenschaften feststellen, als magneto-elastischer oder magneto-striktiver Sensor. Vorstellbar ist die Verwendung von Sensoren anderer Art, solange nur die auftretende Bremskraft mittelbar bestimmt werden kann. Die Sensoren 22 bis 26 liefern Signale, die vom nicht gezeigten Bremssystem ausgewertet werden können, etwa zur Erkennung schleifender Bremsen und/oder von zu geringer Bremskraft, bezogen auf einen aktuellen Bremsdruck. Die Bremskraft kann für jedes Rad 20 individuell bestimmt und überwacht werden. Die Sensoren benötigen keine beweglichen Teile und können außerhalb der thermisch hoch belasteten Radbremsen 21 angeordnet werden.
Die Sensoren 22 können zur Bestimmung der Torsion an Oberseite, Unterseite, Vorderseite und/oder Rückseite der Achsen 15 oder Achsrohre 19 angeordnet sein, ebenso in einer Zwischenposition. Fig. 5 zeigt Sensoren 33, 34 auf und unter dem Achsrohr 19. Auch können zwei oder mehr Sensoren miteinander kombiniert angeordnet sein, beispielsweise zwei Sensoren 22, 34 auf dem Achsrohr oder zwei Sensoren 22, 33 unter dem Achsrohr.
Zusätzlich können Sensoren zur Achslastmessung vorgesehen sein. So können die Sensoren 33, 34 zur Bestimmung der Achslast durch Messung der Biegung des Achsrohrs 19 vorgesehen sein.
Ebenfalls möglich ist die Auswertung nur eines Sensors zur Bestimmung von Bremskraft und Achslast, insbesondere je Radbremse 21 , siehe vorzugsweise Sensoren 33, 34.
Bezugszeichenliste als Teil der Beschreibung
10 Fahrwerk
11 Königszapfen
12 Fahrwerksrahmen
13 Längsträger
14 Querträger
15 Achsen
16 Längslenker
17 Halteböcke
18 Luftfederbälge
19 Achsrohre
20 Räder
21 Radbremsen
22 Sensor (am Achsrohr)
23 Sensor (am Haltebock)
24 Sensor (Kraftmessbolzen)
25 Sensor (am Bremsbelagträger)
26 Sensor (an der
Bremssattelaufnahme)
27 Bremsbelagträger
28 Bremssattelaufnahme
29 Achshalterung
30 Bremstrommel
31 Bremszylinder
32 Gestängesteller
33 Sensor (unter dem Achsrohr)
34 Sensor (auf dem Achsrohr)
B Bremskraft
F Fahrzeuglängsrichtung
L Längsrichtung Achse
M Messrichtung Sensor
U Umfangsrichtung Achsrohr

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Bestimmung einer Bremskraft (B) an Fahrzeugen mit Radbremsen (21 ), wobei eine beim Bremsen am Fahrzeug auftretende Reaktionskraft zumindest mittelbar bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft für jede Radbremse (21 ) separat bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Reaktionskraft wenigstens
- eine Änderung mechanischer Größen,
- eine Änderung magnetischer Größen, oder
- eine Änderung elektrischer Größen gemessen werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Reaktionskraft wenigstens
- eine elastische Verformung,
- eine mechanische Kraft,
- eine Magnetfeldänderung,
- eine Änderung eines elektrischen Widerstands,
- eine Änderung eines magnetischen Widerstands,
- Kombinationen der voranstehenden Alternativen gemessen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensoren (22, 23, 24, 25, 26) zur Messung einer mechanischen Verformung Dehnungsmessstreifen (22, 23, 25, 26) oder Kraftmessbolzen (24) verwendet werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft an einem Bauteil (17, 19, 27, 28) zwischen Radbremsen (21 ) einschließlich und einem Fahrwerksrahmen (12) einschließlich bestimmt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft an einem Übergang zwischen zwei Bauteilen (17, 19, 27, 28) zwischen Radbremsen (21) einschließlich und Fahrwerksrahmen (12) einschließlich bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft durch Torsionsmessung an einem Achsrohr (19) bestimmt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einem Bremsbelagträger (27) bestimmt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einer Bremssattelaufnahme (28) bestimmt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft durch Biegungsmessung an einem Bolzen (24) zwischen einem Längslenker (16) für eine Achse (15) und einem Haltebock (17) für den Längslenker (16) bestimmt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionskraft durch Messung einer mechanischen Verformung an einem Haltebock (17) für einen Längslenker (16) einer Achse (15) bestimmt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Achslast zumindest mittelbar bestimmt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Achslast durch Messung einer mechanischen Verformung mittels Dehnungsmesstreifen (22, 23, 26) oder Kraftmessbolzen (24) bestimmt wird.
15. Achse (15) mit Radbremsen (21 ), gekennzeichnet durch wenigstens einen Sensor (22, 23, 24, 25, 26) zur Messung von Größen für die Bestimmung von Reaktionskräften beim Bremsen.
16. Achse (15) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass für alle Radbremsen (21 ) Sensoren (22, 23, 24, 25, 26) zur Messung der Größen für die Bestimmung der Reaktionskräfte vorgesehen sind.
17. Achse (15) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der nachfolgenden Sensoren (22, 23, 24, 25, 26) für die Bestimmung der Reaktionskräfte vorgesehen ist:
- Dehnungsmessstreifen (22, 23, 25, 26),
- Kraftmessbolzen (24),
- piezo-elektrische Sensoren,
- magneto-elastische Sensoren,
- magneto-striktive Sensoren,
- Kombinationen der voranstehenden Alternativen.
18. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achsrohr (19) mit wenigstens einem Sensor (22) für die Bestimmung der Reaktionskräfte versehen ist.
19. Achse (15) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Achsrohr (19) mit wenigstens einem Sensor (22) zur Torsionsmessung versehen ist.
20. Achse (15) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (22) zur Torsionsmessung ein Dehnungsmessstreifen ist und dass der Dehnungsmessstreifen schräg gerichtet, nämlich unter einem Winkel zur Umfangsrichtung (U) des Achsrohrs (19) angeordnet ist.
21. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (24) ein Kraftmessbolzen ist, welcher einen Längslenker (16) für eine Achse (15) in einem Haltebock (17) hält.
22. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (25) ein Dehnungsmessstreifen ist, welcher an einem Bremsbelagträger (27) angeordnet ist.
23. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (26) ein Dehnungsmesstreifen ist, welcher an einer Bremssattelaufnahme (28) angeordnet ist.
24. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Reaktionskraft für eine Radbremse (21 ) zwei Sensoren (22, 23, 24, 25, 26) angeordnet sind, wobei die Sensoren (22, 23, 24, 25, 26) unterschiedlich ausgerichtet sind, derart, dass Größen in unterschiedlichen Richtungen messbar sind.
25. Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 24, gekennzeichnet durch wenigstens einen Sensor (22, 23, 24, 26) zur Messung einer Achslast.
26. Achse (15) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensor zur Messung der Achslast wenigstens ein Dehnungsmesstreifen (22, 23, 26) vorgesehen ist.
27. Fahrzeug mit wenigstens einer Achse (15) nach einem der Ansprüche 15 bis 26.
EP22757572.7A 2022-07-28 Verfahren zur bestimmung der bremskraft an fahrzeugen Pending EP4380832A1 (de)

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