DE2428279C3

DE2428279C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen Zugkraft

Info

Publication number: DE2428279C3
Application number: DE19742428279
Authority: DE
Inventors: Jürgen 6451 Rodenbach Schomburg
Original assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Current assignee: Dunlop GmbH and Co KG
Priority date: 1974-06-12
Filing date: 1974-06-12
Publication date: 1981-07-23
Also published as: BE829964A; IT1054632B; DE2428279A1; FR2280069A1; JPS5934968B2; FR2280069B1; JPS5133676A; GB1504634A; DE2428279B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung fe5 der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen Zugkraft, in dem man die Reifen auf die angetriebenen Räder eines Kraftfahrzeugs montiert, das Fahrzeug durch die durch diese Räder übertragene Leistung bewegt, das Fahrzeug mittels einer externen Abbremseinheit abbremst und diese Bremskraft mißt Ferner ist die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gerichtet

Die Bestimmung der zwischen Reifen und Fahrbahn übertragenen Zugkräfte spielt insbesondere im Zusammenhang mit der Beurteilung der Wintertauglichkeit von Reifen eine wesentliche Rolle.

Außerdem geben derartige Zugkraftmessungen dem Reifenkonstrukteur Aufschluß über die konkreten Auswirkungen bestimmter Profilgestaltungen, wodurch wiederum eine gezielte Ausgestaltung von Laufflächenprofilen in Abhängigkeit von den jeweils erwarteten Anforderungen erleichtert wird.

Aus der Praxis ist es bekannt, Zugkraftmessungen dadurch vorzunehmen, daß ein Kraftfahrzeug, das mit den zu messenden Reifen bestückt ist, ein zweites Fahrzeug schleppt, das dann langsam abgebremst wird. Die Messung der Zugkraft erfolgt dabei mittels einer Kraftmeßdose, die in die Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugen geschaltet ist Diese Art der Zugkraftmessung ist jedoch mit einer Reihe von Nachteilen behaftet Zu erwähnen wäre dabei, daß stets zwei Fahrzeuge mit Fahrer benötigt werden, daß nur eine bestimmte Bremskraft zur Verfügung steht, daß ein relativ großer Anlauf bis zur Ausgangsgeschwindigkeit erforderlich ist und daß eine z. B. in einem Eisstadion vorgesehene Teststrecke durch das abgebremste zweite Fahrzeug generell stark beschädigt wird und somit auf einer gleichen Strecke nur wenige Messungen durchgeführt werden können. Vor allem — und das muß mit besonderem Nachdruck betont werden — ist das Meßergebnis mit einem relativ großen Fehler behaftet der auch von der Masse des ziehenden Fahrzeugs abhängig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs definierten Gattung zu schaffen, das ohne Verwendung eines bremsenden zweiten Fahrzeugs eine direkte Messung der tatsächlichen Zugkraft gestattet und Meßergebnisse von hoher Genauigkeit gewährleistet Ferner soll dieses Verfahren mittels einer einfach zu realisierenden und problemfrei zu handhabenden Vorrichtung durchführbar sein.

Die gestellte Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß man zur Bestimmung der Zugkraft neben der Bremskraft auch die Verzögerung des Fahrzeugs mißt und die durch Differenzbildung ermittelte, zur Zugkraft proportionale Größe zur Anzeige bringt

Eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß der Schlupf der Antriebsräder gemessen und zusammen mit und in Abhängigkeit von der Zugkraft zur Anzeige gebracht wird. Die Darstellung des Verlaufs der Zugkraft über dem Schlupf ermöglicht dabei eine einfache und schnelle Beurteilung des Verhaltens der jeweils geprüften Reifen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß die Abbremseinheit aus einer stationären Seiltrommel mit steuerbarer Bremse besteht, daß im Fahrzeug ein Beschleunigungsaufnehmer mit einem entsprechend der Fahrzeugmasse einstellbaren Verstärker vorgesehen ist, daß die Kraftmeßeinrichtung aus einer in das Seil geschalteten elektrischen Kraftmeßdose besteht, daß die Ausgänge des Beschleunigungsaufnehmers und der Kraftmeßdose mit einem Differenzverstärker verbun-

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den sind, dessen Ausgang an einen Schreiber angeschlossen ist

Durch diese Maßnahmen wird eine einfach zu handhabende und eine problemlose Veränderung der jeweils gewünschten Bremskraft ermöglichende Vorrichtung geschaffen, die trotz ihrer Einfachheit eine meßfehlerfreie Zugkraftbestimmung gewährleistet.

Vorzugsweise ist ein weiterer Eingang des Schreibers an ein Schlupfmeßgerät angeschlossen, dessen beide Eingänge mit jeweils einem Impulsgeber verbunden sind, von denen einer an einem angetriebenen Rad und der andere an einem schlupffreien Schlepprad angebracht ist

Bevorzugt ist die steuerbare Bremse über eine einstellbare Drossel mit einer Druckquelle verbunden, wobei als Bremse wiederum nach einer bevorzugten Ausführungsform eine Scheibenbremse verwendet wird.

Bei einer speziellen Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist eine Druckquelle in Form einer Preßluftflasche vorgesehen, die über ein Druckminderventil sowie eine Drossel mit einem Druckkessel verbunden ist, an den über ein Ventil ein Luftzylinder angeschlossen ist, dessen Kolben mit dem Kolben des Bremszylinders der Scheibenbremse gekoppelt ist Diese Maßnahmen machen die Vorrichtung nach der Erfindung praktisch an beliebigen Orten einsatzfähig, was im Hinblick auf die Tatsache, daß derartige Zugkraftmessungen an ganz unterschiedlichen Teststrecken vorgenommen werden, von Bedeutung ist

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Verfahrens der Zugkraftbestimmung von Kraftfahrzeugreifen,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer stationären Abbremseinheit und

Fig.3 ein schematisches Blockdiagramm einer Anordnung zur Gewinnung einer Kurve Zugkraft über Schlupf.

Nach F i g. 1 ist ein Kraftfahrzeug 1, das mit Reifen 2, deren Zugkraft bestimmt werden soll, bestückt ist über ein Seil 3 mit einer stationären Winde 10 verbunden. In das sich zwischen der Winde 10 und dem Kraftfahrzeug 1 erstreckende Seil 3 ist eine elektrische Kraftmeßdose 4 geschaltet.

Zur Durchführung der Zugkraftmessung wird das Fahrzeug 1 zunächst auf eine Ausgangsgeschwindigkeit, die beispielsweise bei 10 bis 15 km/h liegen kann, beschleunigt und dann durch die Seilwinde 10 mittels einer anhand der Fig.2 noch näher erläuterten Abbremseinheit gebremst Die elektrische Kraftmeßdose 4 mißt dabei die gesamte Bremskraft Fund nicht nur die Zugkraft Fz, da die zur Vernichtung der kinetischen

Energie des Kraftfahrzeugs -5-=— benötigte Kraft

von der von der Kraftmeßdose gemessenen Kraft noch abgezogen werden muß, wenn man die tatsächliche

Zugkraft erhalten möchte.

Die Abbremsung der aufgrund der Fahrt des Kraftfahrzeugs abrollenden Seiltrommel erfolgt mittels einer Abbremseinheit nach F i g. 2, die im wesentlichen aus einer steuerbaren Scheibenbremse 5 besteht

Der Betätigungskolben des Bremszylinders 6 der Scheibenbremse 5 ist mit dem Kolben eines Luftzylinders 9 verbunden, der über ein Ventil 15 an einem Druckkessel 11 angeschlossen ist welcher wiederum

ic über eine Drossel 12, ein Ventil 13 sowie ein Druckminderventil 8 mit einer Preßluftflasche 7 verbunden ist Durch das Druckminderventil kann die Höhe der Bremskraft je nach Fahrbahnbedingung eingestellt werden.

Der Luftzylinder 9 bzw. die Scheibenbremse 5 kann mittels des Druckkessels 11 und einer Drossel verzögert besätigt werden. Durch eine geeignete Umschaltung, d. h. durch Verwendung einer ein Ventil 14 enthaltenden Überbrückungsleitung 22, die den Druckkessel 11 überbrücken kann, ist wahlweise auch eine Abbremsung der ablaufenden Seiltrommel mit vollem Druck möglich.

In diesem Falle wird die Höhe der Bremskraft durch das Druckminderventil 8 vorgegeben. Zu Kontrollzwecken ist an die zum Luftzylinder 9

führende Leitung ein Druckmeßgerät 16 angeschlossen.

Um eine Subtraktion der zur Vernichtung der

kinetischen Energie des Kraftfahrzeugs benötigten

Kraft von der durch die elektrische Kraftmeßdose 4

erfaßten Kraft zu ermöglichen, wird im Fahrzeug 1 ein

Beschleunigungsaufnehmer angebracht

In Fig.3 ist dieser Beschleunigungsaufnehmer schematisch bei 18 dargestellt Die Ausgangsspannung des Beschleunigungsaufnehmers 18 wird über einen Verstärker, der eine Berücksichtigung der bekannten Masse des Fahrzeugs ermöglicht, einem Eingang eines Differenzverstärkers 21 zugeführt Am anderen Eingang erhält dieser Differenzverstärker die Ausgangsspannung der elektrischen Kraftmeßdose 4. Die gesuchte Spannungsdifferenz, die am Ausgang des Differenzverstärkers 21 erhalten wird und die der echten Zugkraft entspricht wird einem Kanal eines Schreibers 17, bei dem es sich um einen y-y-t oder .Af-V-Schreiber handeln kann, zugeführt. Auf einem zweiten Kanal, der der V-Achse des Schreibers entspricht wird eine dem Schlupf der Antriebsräder entsprechende Größe zugeführt und zwar von einem Schlupfmeßgerät 20. Die beiden Eingangsgrößen des Schlupfmeßgeräts 20 kommen von jeweils einem Impulsgeber 19, von denen der eine am angetriebenen

so Rad und der andere an einem schlupffreien Rad bzw. einem Schlepprad angebracht ist.

Durch die in Fig.3 dargestellte Anordnung ist es somit möglich, auf einfache Weise eine Darstellung der Kurve Zugkraft über Schlupf zu erhalten, die beispielsweise eine übersichtliche und gute Beurteilung der Wintertauglichkeit von Reifen ermöglicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Bestimmung der zwischen Kraftfahrzeugreifen und Fahrbahn übertragenen Zugkraft, in dem man die Reifen auf die angetriebenen * Räder eines Kraftfahrzeugs montiert, das Fahrzeug durch die durch diese Räder übertragene Leistung bewegt, das Fahrzeug mittels einer externen Abrremseinheit abbremst und diese Bremskraft mißt, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Bestimmung der Zugkraft neben der Bremskraft auch die Verzögerung des Fahrzeugs mißt und die durch Differenzbildung ermittelte, zur Zugkraft proportionale Größe zur Anzeige bringt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf der Antriebsräder gemessen wird und zusammen mit und in Aöhängigkeit von der Zugkraft zur Anzeige gebracht wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abbremseinheit aus einer stationären Seiltrommel (10) mit steuerbarer Bremse (5) besteht, daß im Fahrzeug (1) ein Beschleunigungsaufnehmer (18) mit einem entsprechend der Fahrzeugmasse einstellbaren Verstärker vorgesehen ist, daß die Kraftmeßeinrichtung aus einer in das Seil (3) geschalteten elektrischen Kraftmeßdose (4) besteht, daß die Ausgänge des Beschleunigungsaufnehmers (18) und der Kraftmeßdose (4) mit einem Differenzverstärker (21) verbunden sind, dessen Ausgang an einen Schreiber (17) angeschlossen ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Eingang des Schreibers (17) an ein Schlupfmeßgerät (20) angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit jeweils einem Impulsgeber (19) verbunden sind, von denen einer an einem angetriebenen Rad und der andere an einem schlupffreien Schlepprad angebracht ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Bremse (5) über eine einstellbare Drossel (8) mit einer Druckquelle verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (5) aus einer Scheibenbremse besteht.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckquelle in Form einer Preßluftflasche (7) vorgesehen ist, die w über ein Druckminderventil (8) sowie eine Drossel (12) mit einem Druckkessel (11) verbunden ist, an den über ein Ventil (15) ein Luftzylinder (9) angeschlossen ist, dessen Kolben mit dem Kolben des Bremszylinders (6) der Scheibenbremse (5) gekoppelt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftzylinder (9) über eine den Druckkessel (11) überbrückende Leitung (22) direkt mit der Druckluftquelle (7) verbindbar ist. t>o